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海上风电安装船火爆的背后

作者:燕翔-整理   发布时间:2020年11月03日    浏览量:2716   字体大小:  A+   A- 

海上风电安装船火爆的背后
图片来自网络,版权属于原作者

在能源大转型的时代背景下,海上风电的“抢装潮”正在发生。为了抢在最后时刻前完成工程并网,各风电场的总承包方们,还在继续扩招施工人员,加班加点,几个项目同时开工。海上风电施工船涨价幅度更甚之,从原来的400万/月涨到1000万/月以上,甚至有钱租不到船。海上风电安装船,已经成为了当前水上施工船舶投资的新风口。
相较于陆上风电,海上风电抢装是国内首次,在经验及资源供应上有着巨大差距,尤其是施工装备资源的紧缺,正在成为海上风电项目建设的最大掣肘。在这次火爆的背后,是因为政策“拐杖”的收回,政府补贴政策将在2021年底全部退出市场,对于整个海上风电产业将会是一个生死攸关的“关口”,未来之路将如何走呢?

中国海上风电发展迅速 

 

 

 根据数据测算,至2030年,中国预计新增52吉瓦的海上风电装机,将以58.7吉瓦的总装机容量成为世界海上风电累计装机容量最大的国家。全球范围来看,海上风电也正被各国政府列为新冠疫情后经济复苏的绿色引擎之一,政府和行业都在展开行动帮助海上风电发展:美国风能协会呼吁国家出台政策延长税收抵免政策期限,以帮助企业消除疫情带来的负面影响;德国已经确认将免除未按期完工项目的罚款。报告预计,海上风电行业将在未来十年中创造90万个就业机会,发展持续向好。

和光伏、陆上风电的大发展一样,中国的海上风电的进发离不开政策的推动。2014年,中国首次明确了近海海上风电项目0.85元/千瓦时的上网电价,这个价格远高于当时全国燃煤机组平均上网电价的0.42元/千瓦时。在较为优厚的、稳定的固定上网电价政策指导下,中国的海上风电开始快速发展。2016年年底,国家能源局又出台了《风电发展“十三五”规划》的通知,要求到 2020 年,全国海上风电开工建设规模达到 10吉瓦,争取累计并网容量达到 5吉瓦以上。其中,广东、江苏、浙江、福建等省的海上风电建设规模均要达到百万千瓦(1吉瓦)以上。在这样的政策支持下,全国11个沿海省份均开展了海上风电规划研究工作,各开发商也纷纷规划布局海上风电项目。

政策之外,中国海上风电的蓬勃发展同样离不开技术的进步。这些年来,国内开发商也在研究降低机组造价、提高风机单机发电量、提升产品质量。目前,海上风机的单机容量已逐年上涨,风轮直径也在不断增大,大兆瓦风机的研发正逐步推进。截至2019年,全国累计装机的海上风电机组平均单机功率为3.8兆瓦,同比增长了5.7%。2019年新增装机的平均单机功率为4.2兆瓦,同比增长了10.5%。新增机组中,4兆瓦以上的机组安装比例达到80%,其中单机容量大于6兆瓦的机组占比为14%。

近两年来,面对中国海上风电规模提升、价格降低的趋势,政策又有了一定的调整。2020年初发布的《关于促进非水可再生能源发电健康发展的若干意见》又提出,除了2018年底前已核准并于2021年底前全部机组完成并网的存量海上风电外,对新增海上风电不再纳入中央财政补贴范围,这意味着海上风电的中央补贴将在2022年完全退出。短期内,这样的政策会刺激海上风电规模的增加——为了享受较高的上网电价和国家补贴,各开发商会加快项目开发建设和并网进度,迎来“抢装潮”。

海上抢装导致安装船稀缺国内主要海上风电安装船企业一览 

 财政部、国家发展改革委、国家能源局联合印发《关于促进非水可再生能源发电健康发展的若干意见》的一纸红头文件拉开了海上风电抢装序幕,数据统计,2019年底,我国海上风电突击核准规模超45GW,其中广东省核准规模30GW, 超45GW风电项目将在2020年,2021年两年逐鹿海上,剑指补贴。随着今年陆上风电抢装的结束,各大风电整机厂家会逐渐将重心和资源放在海上风电。上海电气、明阳智能、金风科技、远景能源等风电整机厂家合计在手海上风电订单超10GW,大部分都将在明年集中交付,海上风电机组交付高峰期即将到来。大批量风机设备交付将给海上施工方带来巨大压力。施工船稀缺,租赁价格暴涨,海上风电施工船涨价幅度更甚之。当前,国内海上风电项目造价成本比以往平均每单位千瓦提升了2000到3000元,其主要原因之一是施工成本暴涨。海上施工成本上涨的背后是资源抢占。算一笔很简单的账,如果没有抢到电价,按照一个海上风电场30万千瓦来算,电价下降1分钱,一年将亏损1000多万,并持续亏损20年,这是很多业主不愿意接受的,也是业主单位宁愿提高成本抢占施工资源的原因。据了解,目前国内在役的海上施工船总共有40条左右,且短时间内无法生产,按照一条船年均吊40台风机,一年理论最多也只能吊1600台,受各种因素影响,一般情况无法达到这个吊装台数。

为赶在2021年前并网以获取0.85元/千瓦时的电价,海上风电项目建设加速,作为海上风电发展所必须的专业施工船只也逐渐被重视。上海振华重工自主研发的世界最大风电施工平台2000吨“龙源振华叁号”等一系列船只先后交付,中国海上风电再添新装备。以下为国内主要海上风电工程安装船和所属施工单位。

中交三航局

 1)三航“风范号”:中交第三航务工程局的“三航风范”号2400吨(2x1200吨)双臂变幅起重船是为海上风电场东海大桥风电示范区风电设备安装专门设计的。

(2)三航“风华号”:船长81.6m,宽40.8m,型深7.2m,桩腿长67m。可在水深40米以内的泥砂质海域作业。配备1000吨及360吨绕桩式全回转起重机各1台。抬升机构采用最先进的主辅油缸插销式,为国内首创。它是国内最先进、具备最大起重能力的风电安装船,集大型设备吊装、风电基础打桩、设备安装、运输于一体,装载和起重能力强劲。

龙源振华

 1)龙源振华1号:船长99m,宽43.2m,型深6.5m,空载吃水2.2m。可浮态吊装施工,也可坐滩起重作业。坐滩时双钩360°全回转最大吊重800T,最大起重高度108m,配有双层单管桩沉桩专用抱桩器。配备荷兰IHC公司S800液压冲击锤,该锤最大冲击功率800KJ,最小冲击功率90KJ。可沉单管桩直径范围φ3443mm~φ5100mm 。广泛用于潮间带和浅海区域起重作业。

(2)龙源振华贰号:船长78m,宽42m,型深6m,桩腿长67m。可在35m内水深海域作业,双钩360°全回转最大吊重800T,最大起重高度108m,最大风暴自存能力12级。配置有双层单桩抱桩器、双层多桩抱桩器,配备荷兰IHC公司S2000液压冲击锤,该锤最大冲击功率2000KJ,最小冲击功率90KJ。既可进行海上单管桩基础施工及多管桩基础施工,也可进行海上大型风机吊装施工。

(3)龙源振华叁号:船长100.8 米,型宽43.2 米,型深8.4米,起重能力达2000吨,为全球最大,在此之前,全球自升式风电安装平台的最大起重能力为1500吨;该平台的双钩、单钩起重能力能达到1500吨,可实现大兆瓦海上风机基础的空中翻身;平台上的起重机起升高度达120米,在目前全球自升式风电安装平台中,拥有最高的吊高高度。最大作业水深达到50米,开创国内之最,是我国海上风电作业从浅海走向近海的关键利器。

(4)普丰托本号:船型长100m,宽40m,型深8m,桩腿长78m。振华普丰从德国莱茵集团引进的亚洲地区首艘自升式风电安装平台,可同时用于漂浮模式和举升模式下的起吊作业,工作水深可达45米,配备利勃海尔全回转起重机最大吊重1000T,最大起重高度115m,最大风暴自存能力14级。自升式起重平台“托本号”(TORBEN)于舟山六横岛海域顺利完成抬升试验,为后续平台投入龙源振华海上施工做好准备。“托本号”(TORBEN)是国内引进的先进的自带动力定位系统DP3的自升式起重平台。由于平台具有良好的机动性,将大大缩短风电安装的施工周期,提高施工效率。

南通海洋水建

(1)海洋风电38:适合近海及潮间带施工的海洋38号自升式风电安装船配备起重能力250T的海工吊机。据悉,海洋风电38型长89.62米、型宽36米、型深5米、桩腿长42米,最大起重为250T,作业水深小于35米,安装方式为分体吊装。

华电重工

(1)华电1001号:由润邦海洋首制的“华电1001”自升式海上风电安装平台,总长140米,型长89.9米,型宽39米,型深6.6米,设计吃水3.3米,桩腿长60米,最大作业水深(加入泥深度)达35米,最大起重700T大型吊机及120T辅助吊机各一台。

华尔辰

(1)华尔辰号:“华尔辰”号工程船是由靖江南洋船舶制造有限公司制造的,该船采用双体船设计,是集风塔打桩、风电设备安装于一体的海上风电设备工程安装施工船舶,总造价达人民币3亿元左右。该船船长90米,船宽50米,型深6.8米。船体上配置83米高的主吊钩平台,主吊钩平台安装一台400吨能360度回转的起重机,最大吊高为120多米,相当于40层楼高。华尔辰号于2012年12月建造完工,随后远赴珠港澳大桥协助施工,是当时中国最大的风电安装船。

技术革新,向深远海推进

面对明确下来的“去补贴”时间,海上风电产业已经开始寻求降本增效的出路。无论是从市场还是技术角度来说,推进海上风电规模化、集约化的开发利用,都是当务之急,要有规模化连片开发,才能摊薄成本,发挥大数据、智慧化集中运维技术手段。

从全球化来开,目前欧洲已经提前进入了“深远海风场+吉瓦级风场+平均6兆瓦以上风机”的全新阶段。目前国际上对深远海风电的判定标准尚未形成权威定义,根据国内设计院和规范编制单位的相关界定以及工程技术形式的适用范围,一般认为水深大于50~60米为深海风电,场区中心离岸距离大于70~80千米为远海风电。而我国目前在建以及建成的海上风电项目,基本上以潮间带及近海风电场为主,面对深远海需求,风电安装船舶也需要有进一步发展海上风机的吊装比较特殊,需要提供快速安全的安装技术和设备。

纵观海上风电安装船发展的方向,可以归纳为“三化”。1)深水化。由于受潮间带面积和风电场规划的影响,未来海上风电必然要由极浅水向30m~50m水深甚至更深的海域过渡。如果向更深的海域发展,风电安装船需要降低价格,并且保持装备、安装程序的更新。2)大型化。这也是公认的趋势。为了降低海上风电运营成本,风机单机功率越来越大,海上风电机组的大型化必然导致安装装备需求的大型化。从3MW到5MW~7MW,未来还会出现10MW的巨型风电机组,传统的小型船舶根本无法胜任安装需求。从技术层面来说,大型化的发展对风电安装船的甲板面积、吊重吊高、甲板载荷、定位能力等方面提出了更高的要求。3)专业化。随着风电并网等技术的逐步成熟,风场规模越来越大,未来海上风电市场所需要的船舶类型将从多用途船逐渐转向专用船。这些船舶将专门提供单项的基础施工或风机安装服务,地质勘测、缆线铺设、风机吊装、运营维护等会由相应的船舶进行作业,使产业链更加专业化。

此外,投资是市场发展的关键,政府应当出台稳定的能源政策以支持投资者在这一市场长期投资订造新船。

全球对能源的需求将促进海上风电的发展,海上风电的高速发展对海上风电安装船有着迫切的需求。从浮吊船发展到自升自航平台,海上风电安装船的功能在不断优化提高。海上风电机组的功率不断增大,也促使风电安装船朝深水化、大型化、专业化和集成化方向发展。当前我国海上风电安装船在吸收借鉴、代工生产国外先进安装船技术的同时,必须加快船型自主设计的研发和投入,立足本土市场,加强本土船企海上风电船的研制能力,这才是我国实现海上风电开发强国梦的必由之路。政府的拐杖收回去了,确实会让海上风电产业面临很大的压力和变数,同样也会影响到风电安装船市场,但应该看到,政策扶持仅在一时,一个产业要实现长远、健康发展,需要建立核心的竞争力。要相信在环保理念深化的今天,海上风电,方兴未艾。

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中国海上风电正沿着光伏和陆上风电曾经走过的路,在政策支持和技术进步的推动下突飞猛进。过去两年,中国的海上风电新增装机量超越其他国家,位居全球第一。

全球风能理事会(GWEC)发布的《2019年全球海上风能报告》中称,2019年是全球海上风电行业有史以来发展最好的一年,也是中国海上风电新增装机量最大的一年,中国及亚太地区将成为推动未来十年海上风电增长的重要驱动力。

报告指出,2019年,中国海上风电新增装机量占全球的40%,达到创纪录的2.4吉瓦,同比增长了近51%,超越了英国(1.8吉瓦)和德国(1.1吉瓦),位居世界第一。中国海上风电累计装机容量占全球的23%,达6.7吉瓦,排在英国(9.7吉瓦)和德国(7.5吉瓦)之后,位居世界第三。

中国海上风电去年一年的新增装机主要分布在江苏、广东、福建等地,其中江苏新增海上风电装机容量最大,达1.6吉瓦,占全国海上风电新增装机的64%。广东和福建居于其后,分别为0.35吉瓦和0.2吉瓦。

即使面临新冠疫情的打击,中国海上风电抢装的势头仍在持续。据中国可再生能源学会风能专业委员会(CWEA)统计,截至2020年6月底,中国在建海上风电项目约11吉瓦。此外,广东、福建、浙江已将总规模达14吉瓦的海上风电项目列为了省重点建设项目。

来源:国际海事信息网