CWP2018：从分步式到一体化 海上风电工程设备新战场

　　2018年10月17日-19日，2018北京国际风能大会暨展览会（CWP 2018）在北京新国展隆重召开。本次大会由中国可再生能源学会风能专业委员会、中国循环经济协会可再生能源专业委员会、全球风能理事会、中国农业机械工业协会风力机械分会、国家可再生能源中心和中国电子信息产业发展研究院（赛迪集团）六大权威机构联合主办。

　　以下是中欧海上风电工程设备论坛发言嘉宾精彩观点摘要：

　　国家气候中心研究员张秀芝:海上风电遭遇台风断电后，需确保风机仍然是安全的

　　2003年到2018年，我国所有登陆过的台风一共是22个，有9个是对风电场造成了影响， 一个影响较小，8个相对较严重。这9个当中占到了登陆强台风和超强台风的41%，也就是说我们每年大概有41%的强台风和超强台风会造成一定的危害，所以必须引起我们的重视。台风到来经常伴随着断电，有时候你再好的控制系统也很难那发挥作用。所以作为设计来讲，怎么去保证断电以后你的风机还是安全非常重要。
 

　　未来中国海上风电场施工平台呈多元化发展趋势。一些小型的自升式平台，其定位仅仅进行风机设备吊装施工以及未来海上风电的运维施工，起重能力一般在500-800吨左右。更大型化的自升式平台，主要兼顾未来大型打桩基础施工和大型风机设备吊装施工。如龙源振华在建的2500T座底式海上风电施工平台，既可满足8MW左右打桩沉桩施工也可满足10MW以上风机设备吊装施工。
 

　　电缆本身成本非常高，但是它非常脆弱需要保护。在中国海缆包是整个项目支出的9.5%，欧洲的数字是8%，海缆保护系统在整个海缆包里面其实只占成本的3%，也就是说它只占整个项目0.24%。自从海上风电快速发展以来，所有的运维成本里面84%都是和海缆损失有关，也就是使用0.24%的成本保护了项目84%的风险。
 

　　金风科技采取的是耦合或者是整体化设计，把整个塔架基础作为统一支撑结构，我们计算的载荷不光是塔架底部，同时泥面处，疲劳载荷，极限载荷，系统地对桩基础进行设计。

　　我们做的一个工程案例，观察桩基础受力最大的地方疲劳载荷，一体化设计或者耦合设计能够将疲劳载荷下降30%左右。
 

　　海装提供了大孤岛运行方案和机组外平台柴油发电机方案。大孤岛运行方案，配置大型柴油发电机，在风场电网断电的情况下，启动柴油发电机给风场提供35kV，为风机提供保护供电；机组外平台柴油发电机方案， 对每台机组配置柴油发电机组作为后备电源，采用塔筒外平台放置方案安装在塔筒外平台的集装箱内，后备电源接入电压为400V，接在风力发电机组辅助供电侧。
 

　　直升机最大的吊装重量20吨，对于绝大部分来讲的大部件直升机是不能实现的。比较适合轻便的作业，快速的作业，比如快速把工程师运到现场，还有一些工具的运输、人员的运输，紧急情况救助，这是直升机擅长的地方。对于一些部件比较大，还有人员比较多的情况下，船舶还是第一选择。
 

　　国内很多的设计院不愿意做一体化设计。如果是独立设计可能是做一个分析，每个工况算完就是一分钟两分钟，要是一体化设计都是耦合结算，只要是涉及到这个计算是非常耗时的，要求非常高。我们的风机有疲劳有上千个工况，每个可能是600秒，如果单台计算机，就我们现在的计算机配置来算得几个星期，一般技术方承受不了这样的设计周期，现在我们可以借助SACS并行运算功能大幅度降低我们的一体化计算时间。
 

　　明阳就海上风电施工技术解决方案，开发了自己的系统平台。这个平台的主要功能，我们针对特定的项目，然后根据项目的信息，包括项目的地理位置来判断它的项目所在地方的天气窗口，包括不同方案施工的经济性，有了这些内容再考虑到风机成本，包括我们基础的成本，进而我们会对整个项目进行一个全生命周期经济性的分析，从而求到比较好的度电成本。
 

　　到2050 年，12% 的全球主要能源供应将来自风能，这其中20%又来自离岸风电，DNV GL 已预见到漂浮式离岸风电的良好前景。随着漂浮式风电技术日趋成熟，我们对相关标准进行了修订，同时还发布了针对漂浮式风力发电机的认证服务文件。我们坚信，这一举措将为漂浮式风机的进一步发展提供支持，从而使其能真正成为让能源在未来变得更安全、更智能和更环保的具有竞争优势的技术。
 

　　我们现在已经是跟中海油进行了合作，同时把海下的发电站跟一个新的漂浮式生产储存和海上装载联系在一起。漂浮式海上风电我们看到有很大的潜力，包括在挪威、英国、爱尔兰、法国、地中海，葡萄牙，全美、亚洲肯定有非常大的市场，尤其是中国，我们相信在2020年一定会有不小的需求。