海上风电——港口区域发展的新抓手

文摘   财经   2024-05-22 16:41   上海  
今年,新能源行业的一大看点就是海上风电,伴随技术的成熟和项目的上马,海上风电行业进入规模化发展阶段。全球海上风电项目持续批复和建设,打开了行业市场中长期发展空间。从产业发展看,虽不比光伏产业,我国也形成了一批风电产业集群,技术逐渐走向海外。海上风电作为风电领域的潜力方向,正在成为港口区域发展的新抓手。

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 海上风电的发展机遇
海上风电作为风力发电的重要领域,是推动风电技术进步和产业升级的重要力量。现在形成的一个基本共识,海上风电将是风电行业竞争下半场的主战地,发展潜力巨大;同时,海上风电技术难度高,前期固定投入高,运维工作环境复杂,引领着未来风电技术创新的方向。
近年来,海上风电进入加速发展阶段。据全球风能理事会(GWEC)报告,2023年全球海上风电新增装机量达到10.8GW,同比增长24%,截至2023年底全球海上风电累计装机量达到75.2GW,而我国海上风电累计装机容量达到37.7GW。中国风能协会(CWEA)数据也显示,不算我国,2030年前海外海上风电累计装机规划超200GW,2025-2030年年均装机量将达24GW左右。
据伍德麦肯兹报告,亚太区海上风电的竞争力不断增强,2023年海上风电成本下降11%。在中国沿海地区,海上风电成本已与燃煤发电持平。近年来,山东、江浙、福建、广东等中东部沿海经济发达、负荷集中地区,海上风电市场得到快速发展。到2030年,亚太区新建海上风电项目的成本将再下降21%,在新能源绿电领域也将更具竞争力。

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 海上风电衍生的产业生态
随着浮动涡轮机技术的发展,海上风电项目逐步由近海走向更深的水域,相应的风电机组规模也是越来越大。2023年,我国在福建沿海距离海岸线40公里左右建成16兆瓦海上风电机组。更大风电机组、更远的深海水域,也推动了海上风电产业链的延伸。
海上风电产业链的发展,需要有海上浮式风电装备总体方案,突破海上浮式风电装备的总体设计及关键系统集成设计技术。大功率风机已成为海上风电未来的发展方向,运输吊装运维设备和船舶进一步专业化。针对海上风场建设、电力输送、风场运维等需求,需要开展海上升压站、海上换流站、大型风电安装船、风电运维母船等装备研发设计,推动并促进海上风电装备整体产业化。

由海上风电所衍生的产业生态主要包括以下五类产业链:一是风电装备产业链,包括大功率风电叶片、超长风电叶片、大功率超大型海上风电机、机舱、轮毂、导管架、塔筒等;二是特种船舶产业链,以海上风电运输船、吊装船等施工维护船舶为切入点,逐步发展LNG船舶、集装箱船舶等领域延伸;三是海工装备产业链,以风电海工装备为切入点,逐步向移动海上生产平台、海上牧场等领域延伸;四是绿电+产业链,包括绿电制氢产业链、绿电海水淡化产业链、绿电冶炼化工等产业链;五是风电运维产业链,包括数字化运维服务、海上风场巡检机器人、第三方海上风场运维服务等。
笔者曾到烟台市蓬莱海上风电国际母港考察,作为蓬莱海工产业园的核心制造先导区,定位为海上风电全产业链园区,规划布局重装港区、大件制造区、配套园区、综合服务区四大功能片区。目前,主要入驻企业有大金重工、上海电气、东方电气、法国液化空气等,涉及海上风电产业链包括上游研发检测、中游主机/叶片/塔筒/海缆装备制造、下游施工运维、绿电制氢、绿电海水淡化等业态。

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 风电母港助力港口区域发展
海上风电母港的建设主要能够实现海上风电产业链集成,进行货品运输、装存以及后勤保障工作,风电母港不仅能够有效解决小散码头运输效率低下的问题,同时也能够满足海上风电迈入深海的需求。典型的海上风电母港有丹麦埃斯比约港、德国不来梅哈芬港、英国赫尔港、荷兰埃姆斯哈文港等。
十四五期间,我国规划了山东半岛、长三角、闽南、粤东、北部湾五大千万千瓦级海上风电基地集群。围绕这五大海上风电基地区域,全国大大小小的海上风电产业基地相继规划建设。我国的烟台、盐城、阳江等地区,都在积极打造区域性海上风电母港,以风电母港建设和风电产业链集聚,进一步推动港口区域发展。结合咨询项目经验,东滩智库对风电母港建设做了一些总结。

1、海上风电运维服务网络

海上风电运维母港。依托城市主要港区的风电产业基础与后方土地条件,一般由港口集团牵头,联合相关风电运维产业链龙头企业,打造区域性海上风电智能运维母港,提供专业化、智慧化、一站式的海上风电运维服务,推动产业链条向风电装备运维服务延伸。

海上风电运维中心。在临近的城市港口区域设立海上风电运维中心,然后逐步扩展到临近沿海区域的海上风电密集的城市设立运维中心,为海上风电场提供应急运维服务,与海上风电运维母港共同构成功能互补、服务齐全、响应迅速的服务网络。

2、海上风电运维服务平台

风电专用运维码头。海上风电运维母港的配套码头,用于停泊风电装备运输船舶、海上风电运维交通船,配备门座式起重机、输缆机等专用设备,满足风电产业重型装备出运需要。

海上风电大部件更换运维平台针对海上风电机组吊装和大部件更换的自升式起重平台,配备海上站桩和全程爬桩、吊机等设施,可以充分执行海上风电机组设备及部件的吊装和运维服务。

备品备件仓储中心。海上风电运维母港的专用堆场和库房,主要用于存储海上风电运维所需的各类物料配件,配置智慧仓储管理系统,为海上风电作业提供坚实后勤保障。

海上风电安全与技能培训中心。与专业培训机构、船舶和风电技术工程学院合作,重点打造技术实训平台、模拟环境培训基地和多功能塔筒测试平台等培训设施,配备先进的设备设施,打造覆盖基础安全培训、基础技能培训等的一体化海上风电安全与技能实训中心。

海上风电运维大数据中心。联合风电场、设备厂家、业主、海洋局等多方主体,搭建海上风电大数据平台,集成气象海洋预报、风机机组、海上人员定位、船舶定位、风流场动态展示、升压站、海事船舶数据、海缆、塔基、雷达、海洋监测等功能,提供共享的数据服务,协助海上风电管理调度,为海上风电智慧运维与政府监管提供相应的技术支撑。

3、海上风电运维服务体系

海上风电装备运维检修服务。针对海上风电运维的难点,提供一站式的海上风电装备运维检修服务,包括电气设备安装前的抽检试验、电气设备投运前的交接试验、电气设备运行中的带电检测、电器设备运行后的预防式检验,以及风电场投运后的海上风电场日常巡检和维修、机组大部件更换、海缆在线监测、海缆保护及海缆维修以及海上风电机组基础防腐、船舶登靠爬梯等钢结构防腐、机组螺栓及零部件防腐等专业腐蚀防护服务。

备品备件仓储与供应服务。风电装备规模大、部件多,仅一台风机的BOM物料种类就达到上千个,还需要考虑不同技术,不同厂家品牌,不同配置、不同地域风机的不同备件需求,备品备件供应的水平则是评价服务企业综合实力的重要指标之一。海上运维服务基地依托腹地风电装备企业资源,建设覆盖风电项目全生命周期的备品备件仓库,提供备品备件供应服务。

海上风电安全与技能培训服务。联合专业的船舶与海上风电工程技术学校,建立特色风电行业安全培训基地,实现从安全与技能培训到取证一条龙服务,包括员工入职安全培训、高空作业、急救、人工搬运、消防意识等安全实训,以及机械、电气、液压培训、大容量海上风电机组联动调试与故障模拟培训、特种作业培训取证、船员培训、风电装备检维修作业培训等技能培训。

海上风电智慧运维服务。引进海上风电智慧运维专业机构,建设先进的海上风电运维智慧调度平台,基于大数据、云计算、人工智能等技术,进行海上风电机组在线监测与故障诊断、风电场功率预测、远程监控、能量管理和区域集控管理,提升海上风电运维效率和水平。

运维船舶综合配套服务。配套建设充电桩、加油泊位、LNG供气站、生活超市、船舶洗舱站、船舶垃圾智能化设施等服务设施,提供船舶安全区域停靠、岸电供水、船舶油污水及生活垃圾的回收、生活品补给、燃物料供应、船舶维修保养、船舶物资及配件供应、船员医疗保健等综合配套服务。


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