金风科技赵祥：提高机组额定容量是降低海上风电开发成本重要途径
6月14日-15日，2018海上风电领袖峰会在福建福州盛大举行。本次峰会以“夯实产业基础 强化带动效应”为主题，由中国循环经济协会可再生能源专业委员会、中国可再生能源学会风能专业委员会、中国能源研究会可再生能源专业委员会和中国海洋工程咨询协会海上风电分会联合主办，三峡集团、金风科技分别为战略合作单位和承办单位，共有来自政府部门、外国驻华使领馆、行业协会、风电企业以及研究咨询公司等机构的700多人参会，嘉宾围绕行业发展的热点话题、重点难题进行了深入探讨。能见App全程直播本次大会。
金风科技股份有限公司副总工程师兼海上业务单元副总经理赵祥出席大会并发表了题为“海上风电的大时代”的主旨演讲。以下为发言全文：
赵祥：尊敬各位海上风电从业的同行们，下面由我给大家分享的是海上风电大时代。这里头大几层意思，一个是规模大，另外一个是单体海上风电场越做越大，第三个就是我们海上风电单机容量越做越大，为什么这样，2013年开始我们国内海上风电凭借增速100%，预计今年年底整个海上风电装机量，当年可以达到200万千瓦，复合增长率非常的高。
第二个我们金风科技在海上风电愿景是什么，我们就是要打造继中国高铁之后第二张名片，要铸造中国海上风电大国重器。怎么去实现呢？我们首先从资源，从政策入手。研究我们海上风电目前面临的一些困难和问题。我们需要关注哪些事情。
我们第一个关注就是未来项目的开发难度越来越大。资源的不确定性，地质结构不确定性，以及离岸距离越来越远，施工建设和后期运维和建设成本逐步增加。第二个也就是518政策出来以后，竞价上网政策对度电成本下降的需求越来越大。围绕度电成本如何下降，然后我们如何支撑，有效支撑度电成本下降之后保证我们的行业良性发展。我们的客户的收益率能够得到保证，这是我们第二个需要关注的。
第三个需要关注的就是海洋稀缺资源与海上风电发展统一，尤其是这在我们福建区域，海域面积相对比较小，但是风资源特别好的情况下，如何在有限资源情况充分发挥我们的资源价值。
当然我们更关注基于福建打造一带一路沿线国家整个海上风电的发展。我们做了一些统计。从东南亚一直到欧洲，整个海上风电的到2030年整个规划情况和区域的年平均风速情况，从这个图来看，整个东南亚风资源相对来说接近我们渤海湾这块水平，但是在台湾，荷兰、德国、土耳其等地风资源跟我们福建相对比较接近，能够达到5-10米左右。所以如何利用好福建这块宝地，把我们设备在这个地方充分很好的验证和实施，达到批量化的开发。给我们进入一带一路沿线国家海上风资源开发夯实坚定的基础。这是我们针对一类风区，尤其是福建区域以及一带一路开发出来最新产品，金风科技8兆瓦产品，金风科技8兆瓦延续我们传统的有28000万台永续运行概念，智能化运行，还有同风资源，地质结构结合，我们做了大量创新，下面会有一些简单的介绍。
这是我们整个的国家一带一路上，丝绸之路，还有海上丝绸之路的路线图。如何将来通过福建这么一个窗口实施一带一路海上风电这是我们研究一个重点。我们研究重点并不仅仅是福建，福建只是我们一带一路起始点还有事我们很好试验场。
这我们围绕福建台风区域和优质风资源设定的，额定功率8MW。安全等级是S类的，这适合国内的整个风资源状况相结合的，十分钟平均风速，平均极限风速57秒，三秒乘以1.4，是79.8。
通过这样的产品，我们可以实现什么样的价值？不管是在国家层面，还是我们能够提供价值，另外业主层面我们能够带来什么价值呢？通过大容量机组的使用，我们可以减小20%机位，因为我们现在海上风电开发已经趋向于定点位，容量可以扩容的这样一个趋势。假如一个风电场50个机位固定情况下，采用单机大容量的机组，可以把整个风电组容量抬高，典型50个机位在福建的区域，采用6MW的机组和采用8MW机组增加仅仅是电器设备的投入，电器设备的投入增加的成本，采用大容量机组以后一年的发电增加就可以把这个投资收回来。所以会导致整个投资收益率会大幅下降。
第二个就是建设成本，因为我们知道海上风电的建设成本与施工安装基础比例特别大。我们做了一个典型的，单机容量7MW和8MW，基于福建典型30万海上风电场，采用8MW相对采用单机6MW的，造价上可以节省6.33个亿，这个基本上我们开发一个风电场成本12-13%。
第三个，因为机位数减少，单机容量增加，可以大大缩短项目施工周期，项目施工周期对海上风电场建设成本，尤其是动态造价也是影响非常大的。原本需要18个月建设完成的风电场我们可以用12-13个月完成。尤其是在长江以南，作业窗口期有限区域这个价值会发挥更大。
第四个是有效的保障发电量，左下角这个图，通过采用单机和6和8MW，年增加863万度电，按照现在电价就是600多万，每台机组可以增加的发电量每年就是600多万人民币。
总体总结一下这个阶段的一些情况，通过采用单机更大容量的机组，征海面积我们可以缩小39%，工期至少减少11个月左右，节约成本6个多亿。同时机组AEP，就是产能，如果按照点位来考虑可能增益，每台机组可以增长863万发电量。非常可贵的。
另外讲采用这样机组得到很多收益，更大的幅度降低度电投资。但是这个产品是不是可靠，产品又有哪些先进的技术手段保证它的先进性和可靠性？
下面给各位做一个简单的介绍。
第一个，首先，技术路线是延续金风科技2万多台直驱永磁技术，一出生决定了是一个可靠的，是健壮的基因。第二个创新，我们采用全新E-TOP技术，还有E-PIUS技术，这两个技术对支撑整个机组造价，包括提升风能转化效率以及提高单机发电量有非常好的帮助和支持。
第三个我们在整个设计过程中以及基础设计过程中，虽然整个知识产权是金风科技，但是我们整个过程开放合作，利用全球总优质的资源帮我们做技术咨询和优化设计。
最后一个，金风科技，我们上午有相关领导也提到，我们一期在江苏花了6个亿建6自由度的试验台。还有整个环境实验，振动，高温，高湿实验，通过这些实验的测试，有效保障机组在现场运行的可靠性和安全性。
同时我们整个的机组的计划，今年年底，在福建实现下线。明年，会有2台样机在福建安装和测试。
这是叶片，下面简单介绍一下具体的几个技术。优化的路径。叶片方面我们采用金风科技自主知识产权的H工艺型，我们掌握了套数据，这个翼型，是非常好的。同时结合气动和结构一体化耦合设计，可以让高风机，这个产品匹配是8米以上，从翼型型设计我们注重高风区自适性，提升载荷量。提升发电量。
另外我们提了E-PLUS概念决定的。在福建一类风区的话，这种影响或者更大一些。而且每年我们每年风从第一年十月份到次年二月份到三月份风比较集中，但是这个阶段环境温度相对来说比较低，基本上在20度，25度以下。而机组的载荷是以额定功率关联度不大，更多是与叶轮直径有关。额定功率主要关联是电器设备的安全性，电器设备安全性主要与环境温度相关的。在座有很多学电器的专家可以理解这样一个逻辑，所以我们在生物研究，资源的情况下，发现整个福建的某一个风电场，环境温度低于25度的，占到全年时间的90%以上。就是从能量角度，所以这样的话，我在冬天的时候完全可以做超发模式，也就是E-PLUS模式，我可以发到8.4兆瓦，按照8MW来考虑就是4200。如果考虑冬天低温超发就是可以达到4312个小时。增加112个小时，然后除4200，大概是2.5%的水平发电量也是非常可观的。对机组的可靠性又没有任何影响。
第二个是智能互联，后面有相关运维的章节，有相应的专家会做深入的描述和探讨，我不多说。受到海上机组单机价格非常昂贵，运维成本非常高，所以海上机组一定要打造一个实时互联，智能感知的现代化智能设备。因此我们在整个机头设备有大量传感器，我们初步统计，这个传感器数量是典型的陆上智能型风机传感器两倍，所有大部件，实时的智能预警。同时结合智能运维系统，智能感知，结合大数据，能源，物资，备品，备件，构建一套智能运维的系统。
同时大家关注一个问题就是台风，针对台风这块我们做了大量深入的研究和计算。包括在福建兴化湾样机到6月份以后，7月份马上面临台风，我们在这个风场做全面检验，面对台风方面我们在结构方面做了加强，另一个关键台风预警，针对台风情况下机组的控制策略方面我们提三重保护，三重保护可以有效保证机组在台风来的时候实现对风，自动的也好，被动的也好，对风，使机组载荷得到大量下降。我们现在也有深的研究一个课堂，风资源不确定性，材料不确定性，我们把整个不确定性纳入一个体系，构建一个基于可靠性设计。再把可靠性设计，我们和保险公司一起去探讨保险金融业务，通过这样手段可以大大减小我们台风区域的风电厂造价。
还有一体化设计，我们所有产品在机头实现组装，到现场以后，机头吊下去，一上电就可以一键启机，根据环境温度实现智能化的管理系统。第三个就是因为所有电器设备拿到机舱下面，塔底就非常干净。只是一个塔底的控制柜。第四个是我们在兴化湾已经研发成功，并且使用的单叶片吊装，它会带来成本的节约和效率提升。
最后一个，我们提到很多产品的东西，这个产品会在哪里生产，怎么和我们国家政策，或者一带一路这样一个规划结合起来呢？这就是我们金风科技在福建福清产业园一个整体的情况。红色箭头区域就是我们在福清产业园基地，预计今年7月，就是下个月月底，工厂可以交给我们，我们计划9月底实现产能，今年年底8MW机组样机，包括现在批量6.7MW的样机可以在产业园生产。同时我们在这个产业园里还规划了15MW的检验平台，同时我们还有海上风电研发中心，海上风电检测中心，通过我们对生产制造打造，以及科研体系在福建整个落地，我们金风科技有信心，我们也很自信我们能够深入落地到福建，扎根福建，把我们福建海上风电产品研发做好。
最后简单结论，海上风电竞价上网政策形势下，提高机组的额定容量是降低海上风电开发成本重要途径，再说一个大逻辑，因为土地资源，海洋资源这是越用越少，越来越稀缺，最后一个8MW机组搭载168M叶轮直径，可以满足福建广东以及一带一路沿线海上风电开发需求。第三个我们这个产品我们基于成熟技术平台进行升级，结合叶片创新和智能化技术，智能感知系统，可以海上产品做成大国重器。谢谢大家。
