龍源探路海上風電運維

張程程

國內海上風電開發剛剛起步，所采用的樣機基本為國產陸上風機改造而成，質量窘境導致故障率居高不下，這也造就了一個巨大的新型市場。

受第16號臺風“鳳凰”的影響，江蘇省迎來今年第三次臺風襲擊。然而對于龍源的如東海上風電場而言，臺風來襲不是災害，而是“福利”。“臺風的風速能達到12米/秒以上，甚至能達到25米/秒，這樣風電場一天就能發500萬度電左右，但平時只能發幾十萬至兩百萬度電不等。”江蘇龍源海上風電有限公司（下稱“江蘇龍源海上”）副調研員沈啟海對記者說道。不過，由于今年臺風較去年要少，預計整個風電場的年發電小時數或將受到影響。

龍源江蘇如東海上風電項目是目前國內最大的海上風電項目。除了已完成的32MW潮間帶試驗風電場、150MW潮間帶示范風電場及50MW增容項目，現在32MW潮間帶試驗風電場的擴建項目正在建設，裝機容量為49.2MW。

但據記者了解，包括試驗風場及示范風場在內，有不少風機在質保期內均出現過葉片、齒輪箱、發電機等大部件故障。

而這也并非個例。有接近上海東海大橋海上風電項目的業內人士對記者透露，自去年上海東海大橋一期項目一臺華銳的風機燒壞后，業主正在把運行狀況不穩定或故障較多的老風機換掉，現計劃先換9臺，其中5臺換整機，其余則更換齒輪箱或機艙。

實際上，高頻率更換大部件及整機是當前海上風機所面臨的質量窘境。國內海上風電開發剛剛起步，基本上使用國產樣機，但這些樣機均為陸上風機改造而成，機組運行試驗周期較短，尚未得到很好的論證，使得風機故障率居高不下。

與陸上風機不同的是，以如東海上風電場為例，由于沿海的灘涂以及淺水海床等環境，海上運維作業受到潮汐影響較為明顯。此外江淮還存在較多的氣旋大風、團霧、雷雨天氣，導致了海上維護作業的有效時間非常短，而安全風險很大。

這些均給龍源海上風電的運維工作帶來了難題。

出質保難關

據了解，海上風機出質保情況比陸上風機更為艱難。如東試驗風電場建成投產至今已有4年，按照3-5年質保期，現在應是各風機出質保時期，但目前只有遠景的風機在去年9月份完成出質保，其余的風機在龍源看來尚未達到出質保的質量要求。

原因之一是在質保期內不少風機更換了大部件，由于更換后的零部件的質保時間重新計算，主機是5年，輔機是2-3年。只要有一個零部件壞了，就不會出質保。這導致了質保期將拖得更久。

二是一些風機整體的運行情況尚不穩定，如東海上風電場的年平均利用小時數為2500小時左右，但有些風機僅為2000小時出頭。“陸上風電的可利用率基本取決于機組的可靠性，然而海上風電的可利用率還需要考慮海上風電場的可達性，環境的影響非常大。”北京天源科創風電技術有限責任公司華東區副總經理劉瑋對此分析道。

而且，對于運營商來說，出質保后的運維成本壓力很大。以齒輪箱為例，更換一臺齒輪箱的成本為40-50萬元，但在這過程中所租賃的交通船的費用就能達到100萬元以上。在質保期內，這些均由制造商無條件完成。但如果出了質保，維修與否則需要運營商自己來評估。

除了機器的成本，運營商還需考慮交通船航次對海域養殖基金的補償等綜合成本。“施工船不可能一直在海邊待命，從其他地方開過來的費用是巨額的，所以運營商要權衡應該什么時候修。如果運維所花費的金額在10年內都回不了本，那么維修該故障就是非理性效益。”沈啟海說道。

為了在出質保后運營商仍然掌握核心運維技術，江蘇龍源海上風電在遠景風機出質保前半年便派出一個團隊跟隨遠景做其風機機型的運維工作，以確保往后運營商能獨立完成基本的運維任務。不過，如果將來出現大型故障，龍源仍然考慮邀請制造商作為技術支撐，而這個條件已在出質保時便洽談好了。

隱患

在如東潮間帶風電場中，由于特殊的海洋水文工況，大型設備更換需要使用專用淺吃水甲板駁船。但是，潮間帶風電開發量太少，難以供養大型潮間帶專用船舶。“潮間帶風電開發結束后，專用船舶均改造用于普通水上施工，導致了潮間帶風電場在大型檢修時并無海上專用船舶可用。”龍源海上風電有限責任公司副總經理陳強對記者說道。龍源的運維船大多以改裝租借的漁船為主，不過現在也正在努力打造一條專門的運維施工船。

海上運維的交通隱患在于其有效工作時間非常短，海面平均每天漲潮6小時、退潮6小時，但在這6小時中有效的開船時間為3小時左右。除去施工船的來回時間，運維人員在機艙停留的時間十分有限。“海上風電項目根本不能靠運維，設備的穩定運行及故障率低是最大的核心。”沈啟海說。

考慮到設備防腐問題，海上風電的散熱系統均是密封式的，以減少其和鹽鹵、空氣的接觸。但是到了夏天，海面溫度高達50余度，在這樣的高溫壓迫下，有些風機便暴露出不穩定弊端，耐高溫能力差再加上設備配置的延誤就會導致腐蝕，進而零部件出現故障。

但據了解，對于如東潮間帶海域，風機鋼結構基礎主要處于潮差區與浪濺區，且有大量海洋附著生物，所以防腐尤其困難。

實際上，業內人士均認為，這便是海上風機造價不能像陸上風機那樣大幅度降低的原因，海上風機的質量必須保證其能抵抗海洋的惡劣環境，否則將造成巨大的損失。

而海上風電的工程造價除了風機造價以及基礎平臺施工造價外，還有一部分屬于海底電纜。龍源潮間帶項目使用的是中天科技裝備電纜有限公司所研發的電纜，該公司是中天科技股份有限公司一家專門從事風能電纜的子公司。不過，據業內人士透露，目前國內尚沒有一家電纜公司的近海海底電纜是過關的，雖然國外有，但是價格非常昂貴。而海底電纜無法維護，一旦電纜因質量問題而斷掉則將導致整個風場停運，后果不堪設想。

新的模式

種種暴露出來的風機質量問題使得龍源不得不采取新的運作模式來面對。在已經開工的32MW潮間帶試驗風電場的擴建項目中，試驗樣機機位由江蘇海上龍源公司提供，而基礎施工、樣機吊裝、海纜鋪設等一切費用則由制造商先期墊資，待試驗樣機通過一定時間運行以后，再由龍源視情況確定是否進行收購。

在此，運營商考慮的是制造商的風機能否保證其產生的電量。新的合同里對于制造商的預付比以前高，前期試驗風場的考核責任中制造商承擔較少，同時規定了相關的回購條款。事實上，由于制造商本身所釋放的電量歸運營商所有，制造商沒法做出更多賠償，所以只能通過這樣的模式來間接控制樣機質量。

據沈啟海介紹，在試驗過那么多種風機之后，公司已經禁止某些制造商的風機進入風電場，并要求對舊的風機進行設備改造，或者停機拆掉。“有些運行情況實在很差的風機，我們已經不再考慮了。”

這或算是對海上風電運維先進行質量把關，而對于后運維市場龍源也有新的想法。江蘇龍源風力發電有限公司（下稱”江蘇龍源“）是江蘇龍源海上風力發電有限公司的兄弟公司，其專門負責陸上風電開發。該公司風電場項目的運維是龍源電力中能公司（下稱“龍源中能”）負責。龍源集團的備品備件本身是全國統一調度分地存放，各個地區的備品備件信息匯總到龍源中能，龍源中能根據各個點的庫存量來分配協調。

不過，現在江蘇龍源和江蘇龍源海上風電正在合作，在有第三方運維公司投資的情況下共同建立備品備件庫。即租賃第三方運維公司的場地管理備品備件，而第三方運維公司也逐漸參與到兩大開發商的運維工作上來。

這將有利于提高運行維護的速度以及降低運輸成本。在如東示范風場中，作為唯一一家外資制造商，西門子風機的故障率雖然最低，然而其利用小時數并不占優。其中原因在于國產風機的故障處理速度相對較快，其備品備件運輸較為方便。但是西門子的備品備件就得從國外運輸過來，所以維修速度跟不上。如果這個問題可以得到優化解決，那么整體風場的利用小時數或能得到較大提升。

目前，江蘇龍源海上風電公司在如東風電場的備品備件均是小量的，比較重要的或者等級高的均考慮放到備品備件庫，形成統一管理調度。

“我們在海上風電運維這方面吃了非常多苦，應該在工程一開始施工階段就要介入，包括安裝調試、生產管理等。現在我們主要考慮的是先培養開發商的運維能力，但是在以后的市場擴大中很可能就是以第三方運維公司為主了。”沈啟海最后說道。