主题词:大风机

【能源】争议大风机

2011-08-10 中投机械网
 
中投顾问提示:大风机已经成为一种趋势。

  风机多大合适?

  这个话题从来没有停止过讨论。但是随着5兆瓦、6兆瓦风机的纷纷下线,使得这场讨论越发受关注。

  尤其在今年6月的海上风电大会上,龙源电力总经理谢长军当众抱怨华锐风机的质量“不稳定”,并抛出一句,“海上机型太少,不选华锐的风机,我没得选”的半调侃话语后,更多的人把目光投向了专为海上风电开发应运而生的大风机。

  《能源》杂志记者调查中发现,对于发展大风机,各企业态度迥异。有的说要对标国际市场,有的是跟风,有的是为了稳坐前三的位置,还有的声称掌握了技术却在观望。

  某风机制造企业负责人有感于谢长军的抱怨,提出5兆瓦风机虽然有几家下线,但目前只有湘电在荷兰立了一台,所有企业均没有量产。

  湘电风能副总经理、总工程师龙辛最早提出5兆瓦大风机的构想,他说:“2009年提出做大风机时,国际上已经有公司在动手了,所以,我当时的想法很简单,就是要么跟风,也去研制大风机,要么就等待被淘汰。”

  金风科技,这家位列国内风机制造第一梯队的企业更是简单明了,其总工程师崔新维坦言:“前三的位置决定了我们必须要在大风机上赶上潮流,因为5兆瓦、6兆瓦的大风机一般都是用于海上,而业内深知海上是风电技术的制高点,有实力的企业都要拿下这个制高点。”

  NORDEX(恩德)——一家起始于丹麦的德国公司也提出2012年下线6兆瓦风机,并将于2014年量产,但是对于中国市场,他们选择了观望,“主要是成本,国内的价格非常低,我觉得会有教训。”NORDEX技术总监倪忠仁表示。

  VESTAS(维斯塔斯)更是以“追求经济性”为理由不愿意过早在中国市场推出其即将下线的7兆瓦风机。

  GAMESA(歌美飒)已经以4.5兆瓦的陆上风机为先锋,试图来试探下大风机的行情。并且,一项由GAMESA负责协调的名为“Amizut海上风能2020计划”的项目也在悄然进行,这个联合了11家西班牙企业携手参与的计划,将在未来四年投资2500万欧元,用于开发制造15兆瓦海上风机。

  从各公司的表述中不难看出,大家都认为开发用于海上风电的大风机是一种趋势,但是各有各的顾虑和初衷。大风机该何时正式登上主流机型的位置还不得而知。

  于是,这场关于大风机的旋风比史上任何一次都刮得更凶猛,问题也被逐一带出——大风机的经济性,安装费用的陡增,各企业间的利益争夺……

  何谓“大”风机

  “一直在争论风机多大为好,但谁都说不清。必须声明两点,第一,发展‘大’是为了未来,所以当下不是最经济的;第二,明白‘大’指的是什么大,如果单纯是单机增大,没有意义,要看它的风轮直径,这才是真正取得风能量的部分,比如VESTAS提出7兆瓦的是154米,比一般5、6兆瓦的126米多出30米,这是个趋势。”每每谈到大风机,施鹏飞总会第一个站出来声明。

  施鹏飞,现任中国可再生能源学会风能专业委员会副理事长,业内喜欢称他为“追风者”。在接受《能源》杂志记者采访时,他如此侃侃而谈,“大风机是分阶段的,750千瓦风机盛行时,兆瓦级的就是大风机;当前1.5兆瓦、2兆瓦、2.5兆瓦三款为主力机型,那么刚刚做样机的5兆瓦以上就是大风机。”

  的确如此。大风机已经成为一种趋势。去年,湘电和华锐的5兆瓦风机相继下线,今年华锐6兆瓦风机宣布下线,而三一、金风、NORDEX、VESTAS等也声明6兆瓦、7兆瓦的风机将分别于今年年底和明年下线,并于2014年量产。先吃螃蟹的湘电和华锐也提出朝着更大单机迈进,华锐明确提出新目标是10兆瓦。

  “现在国内大风机的趋势比较主流,国内第一和第二梯队的风机制造企业中,目前没有哪家排斥这种趋势。主要因为国内海上风电还是处女地,未来将是风电开发利用的主战场,而大风机有这方面的需求优势。换句话说,这种大风机只能用于海上风电。”中投顾问高级研究员李胜茂说,必须把大风机和海上风电结合起来探讨。

  根据现在的规划,陆地现有风资源23.8亿千瓦,水深5至50米海域的风资源是2亿千瓦。2020年海上风电的开发目标是3000万千瓦,陆上风电的开发目标不停在变,最新的数据是2020年1.5亿千瓦,但业界估计会突破2亿千瓦。也就是说,在整个风电开发中,海上风电会占到10-15%,当陆上开发将近枯竭后,海上就会成为下一个开发重点。

  海上的开发空间只是其一,正如崔新维所说,海上风电是风电技术的制高点,不重视就等于放弃制高点,所以第一梯队的企业不可能不进入。

  “我们直驱永磁的技术路线本身就有先天优势,因为去掉了齿轮箱这一复杂且容易损耗的零部件,采用直接驱动设计,结构十分简单,所以开发大容量高可靠性海上风电机组,我们还是非常有信心的。”崔新维一再强调,开发海上一定要谨慎实施,因为海上风电意味着比陆上风电更大的风险,对机组可靠性要求更高。

  当大风机市场你追我赶不亦乐乎的时候,一些企业提出了“经济性”的质疑。VESTAS就提出,只有经济性“大”了,才是一个好的风电项目,不能单纯为了追求“大”而只把单机做大,应该要考虑道路运输、吊装安装、维修等一系列的问题。“如果业主称需要10兆瓦的风机,我们也可以造出来,但是造出来的意义何在?经济性必须是第一位的,经济性足够大才是真正的‘大’。”

  艾默生网络能源有限公司大中华区风能产业线副总裁崔益彬并不看好海上大风机的经济性。他认为,按照欧洲的经验,海上风机的成本是陆上的三倍,但是中国海上风电的招标价格只比陆上多了1分钱。

  “这是很可笑的。”采访过程中,崔益彬总是不断摇头,不止一次地解释这种“不可思议”、“无法理解”。他提出,德国海上风电是0.18欧元,相当于1.8元人民币,而中国只有6毛多,“欧洲企业在考察一个项目时评估的多是经济性,而中国企业只考虑机型是否足够吸引人,能否因为造大风机而得到政府的补贴”。

  NORDEX的电气部主任吴楠也坦言,NORDEX之所以迟迟没有推出大风机,也是出于对海上风电的顾虑,未来的发展肯定是在海上,但是难度是很高的,跟陆上风电相比,海上的工作条件太恶劣,难度上不是一个级别的。

  “如果说1.5兆瓦的风机只是制造成本的话,那5兆瓦风机还要支付技术成本,因为主流风机的零部件已经很成熟,价格也趋于平稳。大风机则不同,零部件的技术都是领先的,价位很高,成本自然也会增高。比如5兆瓦的轴承多是SKF生产的,它的交货期甚至在两年以上,这只是必须支付的时间成本;另外,很多领先的关键零部件就一两家供应商在做,技术成本占很大比例。” 吴楠说。

  但是,施鹏飞认为,对于大风机另一个层面的“大”,也如同单机容量一样,经济性也是分阶段的,三年前肯定是750千瓦的好,现在就是1.5兆瓦的好,将来肯定要向5兆瓦和6兆瓦发展,这是趋势,等吊装、维修等一系列的关联产业跟上以后,那时候可能大风机的经济性才是最好的。

  2.5+2.5≠5

  既然大风机的“大”不仅仅是单机大,也包括经济性“大”。那么有人就提出了一个新的话题:如果说5兆瓦风机不成熟,为什么不用2台2.5兆瓦的风机来代替1台5兆瓦的风机?毕竟较为成熟的2.5兆瓦风机的每千瓦造价是低于5兆瓦风机的。

  李胜茂认为,仅仅就造价而言,2.5兆瓦风机国内的成本大约每千瓦3000多元,5兆瓦、6兆瓦由于还没批量生产,可以试着推理一下,第一,大风机叶片模具制造成本很高,如果零部件和整机组装不在一个地方,那么搭建零部件的运输系统成本就非常高。第二,大的零部件,比如逆变器、叶片、齿轮箱等,并不是2.5兆瓦风机的单纯放大,虽然很多技术原理是相同的,但是大了以后,材质等方面会有重新的设计要求,这方面的成本也会增加很多。

  “就如同电动汽车锂电池不能是手机锂电池的简单放大一样。5兆瓦风机的单位造价(即每千瓦造价)远高于2.5兆瓦风机。”李胜茂说。

  由此可以得出2.5+2.5>(优于)5吗?答案显然是否定的。因为这仅仅指的是造价,单拿出风机的制造成本而言,2台2.5的风机成本要优于1台5兆瓦的风机。但是,要回答2个2.5是否等于5的问题,还需考虑其他因素,比如发电量、单机的吊装成本、同一片海域的安装数量,等等。

  湘电风能是国内最早做大风机的企业之一,也是国内2兆瓦机型安装量最大的企业,龙辛总工程师对比了这两种机型的成本,他说:“2兆瓦的风机含塔筒在内,造价是每千瓦6000元左右,5兆瓦的风机则在8000元左右。但是,相比风机的造价,安装费才是大头,建设一个海上风电场,安装费用的支出可以占到50%,安装费是按台数计算的,1个5兆瓦风机算1台安装费用,但是2个2.5兆瓦风机就是2台的安装费。”

  “海上风机,最怕的就是维修,维修也是按台数算账,如此算来,非风机的其他成本均按台数,而不是瓦数,故越大越有优势。”吴楠说。

  李胜茂认为,在同一片海域,安装2.5兆瓦风机和5兆瓦风机的比例应该是1.5:1。按照规定,每2台风机间的距离应该是叶片的2倍再加上20米,如果2.5兆瓦的风机叶片长约70米,那两个塔筒间的距离应该是70+70+20,即160米;同样算法,5兆瓦风机的叶片长约120米,那么距离要260米。由此得出,一片能够安装100台5兆瓦风机的海域,可以安装150台2.5兆瓦的风机。但风场总容量却变成了一个是500兆瓦,另一个375兆瓦。

  按照李胜茂的思路,同一片海域,如果安装的是5兆瓦的风机则比安装2.5兆瓦风机的发电量多出约三分之一,收益亦如此。

  另外,就单个风机而言,5兆瓦风机的发电量显然是2.5兆瓦的两倍,但是还需考虑并网的因素,电网更喜欢接纳5兆瓦的电源,因为相比之下更稳定。而且,并网设备会因为风机台数的减少而减少。海上风电场多位于东南沿海地区,这些地区又是电力需求区,可以直接就地消纳,不用与火电打捆外送。

  “风电造价和发电、安装、并网等结合起来,会发现还是5兆瓦的风机更有优势。”李胜茂说,“只是大风机没有规模化生产,还有很多技术问题没有解决,相配套的安装、维修,以及规章制度还没有完善,近几年还无法体现出优势。”

  由此可见,仅风机造价而言,应该是2.5+2.5>(优于)5,而从风电场的综合效益考虑,则会得出5>(优于)2.5+2.5的不等式。

  短期无法量产

  不管是风机企业还是相关专家都认为1台5兆瓦的风机效益要大于几台小风机的总和,但是大风机批量化生产,还为时尚早。

  NORDEX和金风等企业都提出将会在2014年量产,但施鹏飞认为,这或许不是大风机彰显规模经济的时间点,“至少在‘十三五’期间”。

  最主要的一个原因就是配套设施还不完善,“当初华锐的东海大桥项目,是中交第三航务工程局有限公司专门花几个亿定制了一艘安装船。应该说,当时的海上风场安装领域还是空白。”李胜茂说。

  内部人士透露,华锐东海大桥项目结算后,1千瓦是2.3万元,10万千瓦的风场就是23亿元。而安装施工占总成本的60%以上。因为上海不适合做海上风电场,属于长江淤泥冲击地带。当时,华锐风机全部用的钢装,即每台风机打下去后要安装8根80米深1.7米直径的钢桩,水深只有14米左右,即淤泥里要打进去80米,用500吨的锤子砸,砸完后再在上面做一个混凝土平台,然后再装风机。如此下来,安装成本竟然超过了机组本身。“即使别的项目安装费用比东海大桥项目低一些,也不会低于50%。”

  按照规划,国家到2015年要建500千瓦的海上风电,就是1000亿元,2020年3000万千瓦就是6000亿元。这么大的市场如若仅安装费就占去50%,那社会能否承担如此高额的非风机成本?

  除了安装,很重要的一点就是维修。李胜茂提出,陆上小风机可能出现了很多小问题,风机企业偷偷就维修了,但是海上大风机不同,出一点问题都很容易被曝光。5兆瓦风机的价格是非常昂贵的,停一天的损失很大,维修费用中仅雇船一项就高得惊人。“中国适合发展海上风电的地方并不多,从海南到福建再到浙江,每年都有台风,风力大时有可能把风机全部卷走。因此风机损坏也在所难免。”崔益彬说。

  示范项目中也出现了颇为滑稽的一幕,某相关人士透露,某示范项目中为了使风机不出现问题,在每个塔筒里建了一个十几平方米的小房子,里面专设一人,每人负责一台风机。换言之,一个风场多少台风机就派了多少个人进驻风机的心脏,长期驻守,一旦发现问题,及时维修,但从外面看不出来任何问题。

  中国海上风电高额的安装、维修成本,和不确定的政策,正是很多风机企业望而却步的原因所在,更使得大风机无法规模生产。李胜茂说,没准备好而仓促上马,将是对一个新产业沉重的打击。

  “至少现在的安装成本加进来,这个电价水平是不赚钱的。5兆瓦、6兆瓦的大风机安装费用更是远高于小风机。”龙辛称,降低安装、维修成本显得更为迫切。

  国内连一家像样的安装公司都没有。“没有哪家风机企业自己设立安装部门和公司的,因为投资太大。”龙辛说。

  但是,海上有一些专业的运输公司看到了这块商机,比如中海油,这家跟海洋打交道的公司拥有国内最大的海上船,也保持着国内最长的海底电缆铺设记录。中海油提出要进军海上大风机的安装领域,但最大的挑战就是降低成本。

  还有中交第三航务工程局,在原来东海大桥风电示范项目投入7亿元的施工专业设备的基础上,又投入12亿元用于施工专用设备,提出打造国内海上风电施工第一品牌储备军。现在,其主要船舶机械有潮间带的风机专用安装船、潮间带导管架施工起重船、潮间带海缆铺设船、深水区多功能打桩船、风机整机运输船、深水区海缆铺设船、多功能指挥船,等等。并且,引进了全球最大的沉桩液压船。

  继完成上海东海大桥项目的基础施工和风机安装之后,2010年,中交第三航务工程局和大唐新能源、山东鲁能和中电国际捆绑中标了滨海、东台和射阳三个标段。

  这些专业海洋作业公司的介入,或许会使大风机的安装成本继续降低,从而增加大风机量产的可行性。

  规划的缺失也是大风机无法量产的另一个重要原因。有这样一个案例:某风机制造企业要在海里安装一台5兆瓦的示范机组,却遭到了当地居民的激烈反对,大闹奠基仪式。“我们只是要安装在一个礁石岛上,即涨潮就被淹没,退潮才显露出来的小岛。”其负责人说实在想不通。最终他们还是调换了地方重新调试安装。

  对此,李胜茂提出了这样的建议,规划方面一定要和地方政府承接好,有些地方政府在这块海域可能要规划建港口,或者建保护区等其他的用途,如果跟建设海上风电场有冲突,可能会给已经做了前期勘测的风电企业造成损失。

  “屁股决定脑袋”?

  的确,无法量产的大风机只能等待时机。

  此时的风机制造企业,对中国的大风机市场却发出了两种声音。一方是国内派,力挺大风机;另一方是国外派,声称需要观望。甚至有人戏称这是屁股决定脑袋。

  显然,VESTAS、NORDEX等属于后者。他们认为,这与欧洲的文化有关,欧洲人已经习惯了稳步的发展,建一条高速公路都要先研讨四五年,何况是技术还不太成熟的大风机。

  采访中,某国外风机企业的中国籍管理者提出:“很多决策是总部定的,作为中国员工虽然明白中国肯定是一个发展很快的市场,但是欧洲和我们文化、背景、环境等都不同,他们的发展有欧洲人固有思维模式,他们无法理解中国快速发展的状态和做事速度。这几年外企在中国的风机市场发展不太好就是这个原因,比如从小风机发展成5、6兆瓦的大风机国外需要20年,但是中国只需要3年,欧洲人认为这是不可思议的。”

  “但是,反过来想一下,中国风电行业每年保持这么大的投入,投入大,学习也快,虽然会出问题,经济上有损失,但是同样进步也快,问题解决得也快。说白了,就是花钱去买时间。中国用大的投入,会吃一点小亏,但是这种不计产出的投入也促进了行业的发展。不是绝对的利弊关系。”上述中国籍管理者称很赞同国内的模式,但是又必须响应总部的决策,采取稳步发展模式。

  这两年,VESTAS一直在力挺其用于高原的850千瓦的机型,2兆瓦以上的机型却一直在国外推广,引入中国的时间要比国产机组晚,并一直对外宣称其小型化的机型最合适当前中国应用。对此,国内某风电资深人士表示不屑,“VESTAS在中国的战略挺失败的,当初他认为中国在短期内不会到兆瓦级,但是中国风电的发展只用了欧洲三分之一的时间,所以当VESTAS费了千辛万苦带来850千瓦机型决心一统中国的时候,其实已经失败了,就只能改用在高原。”

  李胜茂也认为,VESTAS的战略处于劣势。从业绩上也能显示出来,我们国内的几家风机企业,特别是前三名占了每年新增装机容量的60%,可见,企业的战略正确与否与其业绩是有明显联系的。

  所以,“既然战略不适合中国市场,现在追赶肯定来不及了,只能走差异化模式,把小型风机向其他市场推广,比如高原,或者非洲的一些国家。”李胜茂说。

  NORDEX也在观望,其技术总监倪忠仁直言,中国市场利润很低,他们要等几年再引入大风机,要先在北海安装70台6兆瓦的风机。但是又不能退出中国市场,因为中国是最大的风电市场,增长相当稳定,虽然很混乱、利润低,但是很多企业是可以练兵的。NORDEX号称国际化就不能少了中国这一块。每家外商的存活方式不同,但是都不会放弃中国市场,又不敢轻易介入,那么,只有观望。

  不过,倪忠仁认为,“市场是会变化的,以前中国政府为了扶持国有企业,一直有只无形的手伸出来左右市场,但是现在,这只手慢慢收了回去,市场正在回归他本来的样子。”

  国内企业的战略也很明显,就是抢占制高点,抢占未来的发展领域,正如龙辛所说,当大家都在做大风机时,自己要么跟风也去做,要么等着市场被别人占领,慢慢被淘汰。

  对海上风电竞标的态度中也可见一斑。6月,谢长军发飙,剑指华锐,声称让其先解决质量问题,并刺激了更多企业开发新机型,国内企业倍感压力。

  下半年,第二轮海上风电的竞标的大幕即将拉开。崔新维笑言,“我们第一期中标了大丰20万的项目,第二期目标中标量至少不能低于第一期。”

  可见,中国市场上,国内外的风机企业代表着不同阵营的利益诉求,发出两种不同的声音,有迥然的市场行为自然也就不足为奇了。

 
 
 
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