市场大幕开启联合动力发力海上风电

　经过了两三年的低谷期，在国家政策规范、扶持下，国内风电市场迎来了发展的“第二春”。而停滞良久的海上风电也终于盼来了“解冻”。
　　2014年8月，国家能源局组织召开了“全国海上风电推进会”，公布了《全国海上风电开发建设方案(2014-2016)》，该方案涉及44个海上风电项目，共计1028万kW装机容量。
　　而此前，国家发改委刚发布了海上风电的另一重磅消息——海上风电上网电价政策，明确了国内海上风电的标杆电价：2017年以前投运的近海风电项目上网电价为0.85元/kW˙h，潮间带风电上网电价为0.75元/kW˙h。
　　不到两个月的时间内，我国海上风电行业已经迎来两项重大利好消息。政策密集出台的程度表明国家试图推进我国海上风电建设的信心空前，可以看到，在政策的指引下，我国海上风电正迎来最难得的发展时期。
　　作为我国风电设备制造领域的领军企业，国电联合动力技术有限公司(以下简称“联合动力”)凭借对市场趋势的精准把握以及在技术领域的领先优势，在我国即将开启的海上风电盛宴面前，显得信心十足。
　　“在陆上双馈风机数量方面，联合动力已经是国内第一。海上风电我们起步比较早，未来也会继续保持领先。联合动力的发展目标是‘国内领先、国际一流’，我们为此一直在努力。”联合动力副总经理冯健坚定地表示。
　　精准把握市场趋势
　　面对这幅广阔的海上风电发展图景，在对未来市场充满信心的同时，联合动力也保持着一贯的冷静。
　　“随着海上风电上网电价的出台，以及海上新核准项目的出炉，我国沿海一些风资源条件好的地区将会加速优先发展海上风电，由此，我国海上风电将会进入稳步发展时期。”冯健说。
　　实际上，自2008年我国第一个大规模海上风电示范项目——上海东海大桥示范项目建设至今，外界对国家何时出台海上风电上网电价就热议不断。此次电价政策的出台，一方面被业界认为解决了海上风电项目财务评价中最关键的要素，是我国海上风电发展史中具有里程碑意义的事件，但同时，针对“一刀切”的电价水平是否合理，也出现了不小的争论。
　　不少人认为，由于我国海上风电资源与欧洲尚存在一定的差距，这一电价水平低于预期的标准，将会导致我国海上风电发展步伐减慢。
　　对此，冯健认为，国家从第一个海上风电项目建设至今，用了6年多的时间来制定海上风电的上网电价，反映出我国主管部门是经过深思熟虑的。
　　“将电价定在这一水平的初衷是为了让大家更理性地看待海上风电项目的开发，避免再出现陆上风电开发中一拥而上的现象。而且，稳步发展海上风电也有利于国内风机制造业的不断成长，开发商不会因为急于上项目而仅选择当前业绩较多的国际品牌风机。”在风电行业摸爬滚打多年的他深谙这个市场的竞争法则，在他看来，海上风电开发存在一定的风险，在这一电价水平下，大家要重新审视参与海上风电项目建设到底是否合算。
　　实际上，正如冯健所言，目前，我国海上风电的发展确实面临诸多挑战。
　　首先，海上风电项目开发除了要考虑海上风资源特点之外，还要综合考虑海洋生物、海洋渔业、航运线路和军事管制区域等功能区划，这是海上风电项目前期工作推进缓慢的重要原因之一;其次，我国还未形成完善的标准体系，在工程勘察、施工、安装、运行管理和维护方面缺乏技术规范，再加上我国海上风能资源评价工作也没有系统开展，这都影响了海上风电场工程建设的顺利推进;而且，我国海上施工设备还不能适应多种建设条件，海上风电基础设计、施工研究经验也尚且不足，离岸变电站和海底电缆技术等级也不高。
　　因此，冯健提醒说：“目前的海上风电上网电价，可以保证风电运营商在风资源条件好、工程建设施工条件好的海上风场，类似福建沿海以及江苏沿海区域实现投资回报。但同时，海上风电项目开发对风电运营商、设备制造商的风险管控水平等提出了很高的要求。对于海上风机制造商来说，挑战或许大于机遇。”
　　他表示，由于海上风电的建设成本是陆上的2~2.5倍，运维成本是陆上风电的3倍以上，高成本地投入对项目开发来说具有极大的风险，这要求海上风电机组的可靠性要高于陆上风电机组一个等级。而且，风机制造商一定要充分考虑海上的特殊环境，要针对中国沿海的高湿度、高盐雾、高温的腐蚀性环境条件，做好整机防腐系统性设计。
　　此外，他还强调海上机组的设计还需考虑机组安装和运行过程中对附近渔民、海生物及海洋环境的影响。
　　目标坚定
　　正是因为对海上风电开发有着非常理性、深刻的认识，所以在海上风电建设的过程中，联合动力一直稳扎稳打，稳步推进各项基础工作的进程。不跟风、不盲从，认准目标，以合理的速度推进项目建设，这也是其在市场竞争中取得优势地位的不二法宝。
　　如今，联合动力已经成为风电的“全能专家”，其风电产业全过程服务涵盖了风电场风资源勘测、设计、施工建设、风机零部件制造、整机装配、风机维护维修、风电场运营等全过程。
　　“从风机第一个零件的诞生，到整机服役满20年退休，每一步都有联合动力的精心呵护。客户只考虑使用，全部过程我来操心。”联合动力总经理褚景春说，联合动力可以满足风电运营商提出的各种需求，甚至可以根据风场环境的不同进行“私人定制”服务，为每位风电运营商提供专属的风电整体解决方案，以达到风资源的有效利用以及风电运营商的效益最大化。
　　目前，联合动力已经生产出1.5 MW、3 MW、6 MW海上风机，其中1.5MW风机在江苏龙源如东30 MW潮间带风场实现应用，3 MW和6 MW机组在山东潍坊潮间带风电场分别实现批量运行和样机并网，3 MW108机组也在南方电网珠海桂山海上风电项目中中标。齐全的风机产品线是其征战海上风电市场的坚强利器。
　　根据中国可再生能源学会风能专业委员会统计的数据，2013年，联合动力是我国仅有的3家实现海上潮间带风电装机的风机制造商中，完成装机量最多的企业，为27 MW，接近我国新增海上风电装机容量的70%。在我国累计海上风电装机排名中，位于前五。
　　“我们在海上风电建设方面起步较早。经过多年运行经验的积累，以及对海洋基础研究工作的不断渗透，我们在海上风电机组的可靠性、优化设计方面具有较强的实力。”冯健如是说，“而且，龙源电力投资海上风电场也比较早，作为同一集团单位，联合动力经常与之交流，借鉴了不少实际经验。”
　　对于联合动力与国电集团的关系，褚景春也并不讳言，他告诉记者：“在2008年到2011年间，作为全球最大的风电运营商，国电集团是联合动力的主要客户。但随着我们产能的不断扩大，经过2011年到2013年的努力，2014年联合动力订单中已经有四成来自集团外。未来，我们也将秉承集团内外并举战略，为所有客户提供性能优越、质量可靠的产品。”
　　除了稳步推进海上风电机组的开发工作，总结自身的实践经验，联合动力还在不断吸取其他领域行业的先进技术，采取多种举措努力提高其产品质量、服务能力、价格竞争力。
　　“在控制方面，我们会参考火电领域的成功经验。由于该领域对可靠性要求非常高，我们通过把这一领域成功的技术、理念引入到海上风机的控制中，减少机组的非计划停机，这对海上风电项目的建设至关重要。”冯健说。
　　另外，在他看来，在近海风电场开发过程中，市场青睐的4 MW海上风电机组只是一个过渡机型，未来，随着海上风电开发向深海推进，海上风电开发中的主角将是6 MW级海上风电机组。
　　“同样规模的海上风电场，单机容量越大，所需机组数量越少。在可用海域面积有限的情况下，开发商也倾向于大机组。因此，我们认为，2017年以后，6 MW机组将成为主流。”他表示，“而且，一旦6 MW机组实现量产，整个产业链的成本也会大幅降低，未来即使在近海也可能具有竞争优势。”
　　为了迎合海上风电的这一发展趋势，联合动力也早已做好了准备。其不仅是目前国内为数不多的几家拥有6 MW机组设计、生产能力的厂家，而且，已经在着手进行下一代6 MW级海上风机的研发。
　　“现阶段，根据我们的计算，联合动力的3 MW海上风机在潮间带和近海都是比较有优势的，在某些区域，其投资收益回报性会超过当前市场应用较多的4 MW风机。”冯健表示，“而两年后，当6 MW级风机成为主流，我们也有信心能做到最好。” 　　厚积薄发做最适合海上的风机
　　“我们很快会推出新一代更具有市场竞争性的6 MW海上风机，新机型会适应更大市场的需求。”近日，国电联合动力技术有限公司(以下简称“联合动力”)副总经理冯健告诉记者，联合动力正在为制造出最适合我国海上运行的风电机组而努力。
　　在很多国内厂商第一代6 MW产品还没有完成样机安装的时候，联合动力已经在向下一个目标进发。面对拉开大幕的我国海上风电市场，其显然已经做好了迎接挑战的准备。
　　从1.5 MW到6 MW
　　古语有云“博观而约取，厚积而薄发”。细观联合动力在海上风电机组研发上的发展历程，恰好与这句名言暗合。
　　实际上，早在2008年，联合动力就已经开始了对海上风机的研究与开发，那就是很多人熟悉的UP1500-82机组。2009年年底，两台UP1500样机在国内首个潮间带试验风场——江苏龙源如东30 MW潮间带风场实现并网运行。
　　“目前这两台潮间带机组已运行4年半的时间，总体运行情况良好。机组经受住了海上腐蚀、高温高湿等严酷环境，年平均可利用率达97%以上。”联合动力风电技术中心总体系统设计所副所长蔡安民告诉记者。
　　为丰富公司的产品线，适应越来越少的风场资源，满足市场多元化需求，2008年年底，联合动力又开发了海陆两用的3 MW风电机组 UP3000-100。2011年25台该类型机组在山东潍坊顺利并网，成为国内首个批量化的3 MW潮间带机组。据介绍，经过几年运行，目前该机组的可利用率达到99%以上。
　　2012年，为进一步提高机组发电性能，在充分总结UP1500-82潮间带机组和UP3000-100潮间带机组的运行经验后，联合动力研发团队又开发了叶片更长的3 MW 108/120风电机组。
　　“该机组也是海陆同一平台，就是设计不同，海上风机更强调高可靠性、少维护，要有防盐雾、防腐蚀等特殊设计。”冯健说，“我们3 MW 108海上机组已经中标广东省首个海上风电项目——南方电网珠海桂山海上项目。”
　　在代表着风电机组最前沿技术的6 MW风机研发方面，联合动力也算得上是先行者。2010年，其就开始了当时国内最大容量6 MW海上风电机组的设计开发，即UP6000-136。该风机专门针对海上风场研发，完全由联合动力研发团队(风电设备及控制国家重点实验室团队)自主开发。 UP6000-136海上机组运用了钝尾缘叶片、推力削减控制、被动冗余等关键技术，以提高机组的运行可靠性。
　　该样机于2012年9月完成潍坊样机EPC工程，同时完成并网调试，经过半年多的调试试运行，于2013年5月实现了并网满发，目前正在进行全方位的测试，以积累大型风电机组运行数据。而新一代的6 MW风机正将基于这一风机的基础开发。
　　从1.5 MW到6 MW，联合动力在机组研发方面一步一步扎实前行，在海上机组的试验过程中，对各个零部件、子系统和整机不断进行优化改进设计，提高可维护性。无论市场的起与落，其都在以自己的节奏向着目标前进，最终迎来了海上风电市场的再次开启。而联合动力之所以能够屡屡创新，技术不断提升，除了对目标的坚持外，或许与其最初的技术路线选择关系莫大。
　　熟悉联合动力的人都知道，在2007年成立之初，其就选择了与德国Aerodyn公司联合开发针对中国风场和风资源的1.5 MW双馈机型。而在最初的海上风机开发上，其也延续了这一风格，与在海上风机设计方面经验丰富的英国GH公司联合设计进行3 MW海上机组的研发。
　　采用联合设计就意味着联合动力拥有所开发风机的自主知识产权，同时意味着其可以进行二次开发和不断优化，可以按用户要求和风电场机组的实际运行状况对风电机组进行及时的调整和优化，在进一步满足业主需求的同时，也有效降低了生产制造成本。而风电业主在风机招标时都非常关心风机制造企业是否拥有所制造风机的自主知识产权，因为这涉及到风机在使用中的调试和维修质量，只有拥有自主知识产权的产品才能做到不依赖技术转让方，保持快速响应和灵活解决。
　　相对于2004年即开始呈现爆发之势的国内风电市场和当时甚至更早就介入风机开发制造的其他龙头企业，联合动力在起步时其实已经显得有点迟，在市场竞争上明显处于弱势。但当时的联合动力并没有为了简捷、容易出样机、抢市场而走上国内某些风机制造商选择的购买许可证的引进道路，而是选择了“见效”较慢的联合开发。正是当时这一具有远见卓识的选择，成就了联合动力在日后的快速而稳定发展。2013年，其新增装机容量已经稳居全国第二、世界第八。
　　过硬质量从何而来?
　　骄人的市场业绩，羡人的产品可利用率，都离不开过硬的产品质量。而这一点在海上风电方面尤其重要。
　　“海上风机的可靠性非常重要，因为这对风电场的发电量影响非常大。而发电量对于开发商而言就是‘真金白银’。”冯健告诉记者。认识到这一点，联合动力在海上风机设计方面特别注重可靠性，研发人员对整机、子系统及零部件均提出了严格的可靠性指标，“机组设计结构要可靠安全，同时零部件本身也要质量过硬; 在关键故障点我们还进行了冗余设计，如设计加装3个测风仪、2套网络电源等，使风机这些部件出现问题的时候仍能不停机，持续发电”。
　　联合动力强大的研发力量对这种完美的设计给予了有力的支撑。其技术研发中心总部设在北京，拥有200余名研发人员，专业设置齐全。为了满足海上风电机组开发需要，其还专门设置了研究海工结构、防腐技术、可靠性设计等专业的研究人员，以适应海上风机的特殊性。联合动力十分重视基础研究与应用研究的紧密结合，建设了国内一流的风电设备关键部件及整机的实验平台，并与清华大学、华北电力大学、中国电科院、中科院电工所等高校及科研院所保持了“产、学、研”的紧密合作。
　　值得一提的是，联合动力还拥有两个国家级重点实验室——风电设备及控制国家重点实验室和国家潮汐海洋能发电技术重点实验室，这都为联合动力对海上风电技术的开发与不断创新奠定了坚实的基础。
　　“国家潮汐海洋能发电技术重点实验室就是专门研究海洋能利用的，它所做的一些基础研究成果在海上风电方面也可以借鉴。有时候，一些技术在这个领域看起来很复杂，但是在其他相关领域可能已经很成熟了。所以在产品研发中，要放开思路，多看看别的领域，要跳出风电行业，把眼界放宽去看待某项技术。”冯健补充说。
　　依托现有技术引进以及自主创新的科研成果，联合动力已经搭建了3个产品研发平台，一个是1.5 MW机组研发平台，该平台可以针对客户的不同需求对此等级机组做不同的改进;一个3 MW海上风电机组研发平台;还有一个就是6 MW海上风机开发平台，联合动力通过这一平台可以独立开展6 MW海上风机的概念设计和叶片设计。
　　除设计之外，生产过程管理也是保证最终产品高质量不可忽视的要素。
　　据了解，为了保证产品质量，国电联合动力实行了全过程质量管理。借鉴美国西屋以及德国西门子公司的质量管理经验，结合国内制造企业生产实际，其精心组织了整机设计、供应链控制、零部件的设计及制造、产品组装、现场调试等工作，建立了一套完善的全过程质量管理体系，确保各项工作做到规范、有序、标准、专业，确保风力发电机组的可靠性、安全性以及发电质量及效率。其质量管理系统通过了英国劳氏质量认证公司的质量体系认证。
　　在外部供应商管理方面，联合动力也形成了一套行之有效的管理体系。在供应商开发阶段，其对潜在供应商实施资格认证制度;对于批量供货的供应商，则设置专人，即供应商质量工程师，确保供应商的问题及时在现场解决;同时，对批量重点供应商每半年实施一次以产品质量审核为重点、过程审核为主线、质量体系审核为框架的评估，将整机零部件质量在源头实施控制，随时发现问题，切实做到预防不合格，提高供应商产品质量的稳定性。其海上风电机组更是从设计开始就与有海上风电经验的供应商合作，选择已有批量运行经验，并得到海上运行可靠性验证的零部件。
　　新6MW呼之欲出
　　基于对未来市场的判断，联合动力目前正在进行适用于台风、低风速等海上区域的下一代6 MW海上风电机组的研发。
　　“考虑到当前海上风电电价等情况，新机组会更适应当前市场的需求，即具备度电成本优势。”冯健介绍说。
　　他认为，度电成本不是个简单的概念，首先要将安全性原则放在海上风电机组设计原则的第一位，其次要考虑经济性。而经济性可分为三大因素，即发电性能、可靠性和制造成本，“我们认为，如果是陆上风机设计，考虑的经济性要素按重要性排序应该是1、2、3，海上风机则应该是2、1、3。在海上风机设计上，可靠性比性能更重要。我们宁愿增加一点成本、牺牲一点性能也要增加可靠性，因为其对发电量影响非常大，在设计中，要建立以可靠性为重心的经济性模型。”冯健强调。
　　“工欲善其事，必先利其器”。海上风电市场前景广阔，谁最先推出最适合我国海上风况的风机自然谁就能赢得未来。联合动力锐意创新，努力打造优秀的国产风机品牌，必将有力地推动我国海上风电事业的发展。从他们的身上，可以看到产业报国、实业兴国的拳拳赤诚之心，可以明显感受到其发展我国海上风电事业的巨大信心和希望。正因为这样的企业存在，或许在不远的将来，中国也将成为海上风电强国。