運維一次大于500萬元：海上風電裝備運維與技改后市場機遇與風險
2022年1月1日開始，中國海上風電進入平價時代（或者說次平價，廣東有一點點短期的地方補貼），如果統(tǒng)計數(shù)據(jù)不出問題，到2021年年底，中國海上風電的裝機容量（接下來3個月在內(nèi)）即將突破25GW，如果按之前的5年質保期計算，接近3GW海上風電機組已經(jīng)或即將出保，這對中國海上風電開發(fā)企業(yè)及海上風電裝備企業(yè)迎來一次新的考驗。
中國的海上風電從3MW到10MW,僅僅用了10年。2010年6月，上海東海大橋風電場的34臺風電機組并網(wǎng)發(fā)電，為當時正在舉行的上海世博會帶去了清潔能源，成為上海這座國際化大都市一道亮麗的風景線。5年后，34臺機組全部順利出質保，于2015年12月進入后運維服務階段，也就是說2015年中國海上風電的后市場時代開始。
就在昨天，1月6日，由龍源振華實施的國家能源集團旗下的風電場技改實施正式開始。這是目前國內(nèi)媒體公開報道海上風電的后市場情況，從新聞的內(nèi)容看，這是一次風電機組的技改動作，對于風電機組來說，只要是機電裝備，在復雜的工況下運行，都會出現(xiàn)各種各樣的運行故障，這個與機組本身的可靠性無關，再好的機組也會出現(xiàn)故障，何況中國的海上風電機組實踐運行實踐還很短。同時隨著技術進步，機組在保內(nèi)實施技術更新和改造，也是正常，但如果是保內(nèi)的技術改造，對主機企業(yè)確實一次巨大考驗。
1、海上風電機組保內(nèi)故障成本：對主機裝備企業(yè)是一次巨大考驗
幾年前，據(jù)行業(yè)專業(yè)人士介紹，一次海上風電機組的齒輪箱更換，其成本應該在400-500萬元，按5%的故障率統(tǒng)計，一個200MW的海上風電場，大概率或有10MW單機類似故障，其成本1000萬元。按7000元/kw的造價，20%的毛利，大約2.8億元的毛利，質保期5年，其大部件的運維施工船費用將超過5000萬元，消耗掉毛利的18%左右，而這僅僅是施工裝備費用。即使費用大幅降低，未來這一塊成本費用也將消耗掉利潤的10%。
如果說上述故障屬于個案，那么技改這個費用將會消耗掉大部分利潤。系統(tǒng)性的吊裝作業(yè)大部件（輪轂，機艙），這對海上風機的主機供應商面臨一次生死考驗。曾經(jīng)的海上風電王者-VESTAS在2002年世界首座大型海上風電場-荷斯韋夫（HornsRev）出現(xiàn)批量故障，給當時的VESTAS上了一堂生動的海上風電裝備風險課。
2、VESTAS的HORNSREV風電場故障：曾經(jīng)海風一蹶不振
實際上，2002年7月投產(chǎn)，80臺強大的荷斯韋夫矩陣中，13臺當時投入運行的風機由于安全原因而停止運行，直到查明故障原因。接下來的一年半運行中，這80臺機組同時運行的時間僅為半小時。統(tǒng)計表明，在這一年半時間中總計出勤維護約75000次，即每臺風機每天維護2次。每當需要另一件扳手或者新電路板時，不得不要求另一架直升飛機送來。設備維護人員已習慣于乘坐在維修車輛中待命。
直到2003年8月，變壓器開始出現(xiàn)技術故障，發(fā)電機也發(fā)生了故障，開發(fā)商Elsam同樣決定予以全部更換。直到2004年春天，幾乎所有的機艙都有可能發(fā)生故障，由于施工船的成本問題，放置于Tjaereborg陸上的全部80臺風機和測試的機艙被運到岸上進行整改。同時，將風機葉片送回到制造工廠清潔，修復被雷電擊壞之處。
根據(jù)合同，風機由Vestas負責為期5年的可靠性擔保。對于發(fā)電機的缺陷和變壓器絕緣的失效，Elsam認為存在技術問題，Vestas對其質量保證也表明了承擔責任的態(tài)度，雖然變壓器的問題已經(jīng)解決，然而據(jù)稱發(fā)電機失效是因為出廠時就存在的安裝問題，并非設計缺陷。但都認同質量與制造問題是核心，為VESTAS第一次干海上交了不小的費用。
這一次，幾乎快把VESTAS折騰到起點。此后VESTAS并未把海上風電作為主要市場領域，直到2013年，維斯塔斯與三菱重工聯(lián)手成立專門生產(chǎn)海上風力發(fā)電設備的合資企業(yè)——MHI維斯塔斯海上風電公此。后，維斯塔斯一直與三菱重工維持著合作關系。2013年，維斯塔斯在陸上風車領域與美國通用電氣公司并列世界第一，在海上風電領域則屈居于德國西門子公司之后，位居第二。
3、海上風電運維成本：下海裝備企業(yè)需要高度重視
海上風電確實不一樣。出于對海上安全、運維難度和運維成本的考慮，開發(fā)商對風機可靠性的重視被提到了前所未有的高度。
海上安全：據(jù)統(tǒng)計，全球2018年發(fā)生854起海上風電事故中，有70%是和海上作業(yè)（包括船只、海上平臺、風機等）相關，由此可見將風機豎立在海中對人員和設備安全構成了多大的威脅！
運維難度：根據(jù)不完全統(tǒng)計，即使作業(yè)人員技術水平再高，一年之中仍有近一半的時間無法出海作業(yè)。如果更換大部件更是要出動大型海上作業(yè)平臺，如果和第三方?jīng)]有長期合作協(xié)議，那真是“一船難求”！
運維成本：根據(jù)目前行業(yè)普遍的估算，海上風電運維成本占整個生命LCOE的三分之一，如果風機不“靠譜”，動輒每天幾十萬、上百萬的出船費，這個費用比例更會是噌噌往上漲，再有錢的開發(fā)商心里也會“飆血”！
眾所周知，海上風電的風場受季風及寒潮雙重影響，海況惡劣，作業(yè)窗口期少，近海和遠海的海床地質條件南北不一，盡管目前施工的海工裝備數(shù)量已經(jīng)上來，但運維故障處理存在較大的不確定性，單次的出海施工意味著要付出比首次吊裝施工更多的成本費用。
4、4MW到10MW開發(fā)速度太“瘋狂”：海風主機企業(yè)要謹慎
中國的第一個海上風電場3MW到4MW,用了5年，而且還是走的技術引進的路線。但是從4MW到10MW，容量翻番卻只用了4年，海上風電的風機迭代速度似乎是超常規(guī)的發(fā)展，這幾天，行業(yè)統(tǒng)計了海上風電機組的研發(fā)最新進展，接下來可能還會超常規(guī)。大于10MW的機型研發(fā)計劃和在研機型超過8款，最大容量16MW，明陽智能和中國海裝預計今年下線。
技術進步帶來的產(chǎn)品迭代提速無可爭議，但技術創(chuàng)新的基礎還需要落地，從中外海上風電發(fā)展的歷程來看，風機容量越大，對整個風電產(chǎn)業(yè)的要求就越高，從設計，到部件制造，質量管控，可靠性，運維等都是一次考驗，從這一點來看，國際海上風電巨頭還是走的穩(wěn)健開發(fā)路線，2-3年開發(fā)一代，包括西門子最新的14MW，也是2年后投入使用，盡管已有訂單，但并不著急立即投產(chǎn)使用，GE的12MW亦然。
腳踏實地，穩(wěn)健開發(fā)。海上風電對中國來說，還是一個有一定難度的藍海市場，需要穩(wěn)步推進開發(fā)，當然中國的海上風電是在國際巨頭已經(jīng)趟出了一條路子，我們好好學習，規(guī)避過去的風險，吸取教訓，在風機的研發(fā)方面走更加科學穩(wěn)健方式，否則會有很多企業(yè)將要拍死在歷史的沙灘上。
