远景王祖明:海上风电的远景经验,看平台化产品Model Y如何推动跨海域实现平价

能见App 2021年10月19日 3677

2021年10月17日-20日,2021北京国际风能大会暨展览会(CWP 2021)在北京新国展隆重召开。作为全球风电行业年度最大的盛会之一,这场由百余名演讲嘉宾和数千名国内外参会代表共同参与的风能盛会,再次登陆北京。

本届大会以“碳中和——风电发展的新机遇”为主题,历时四天,包括开幕式、主旨发言、高峰对话、创新剧场以及关于“国际成熟风电市场发展动态及投资机会”“国际新兴风电市场发展动态及投资机会”“风电设备智能运维论坛”“碳达峰碳中和加速能源转型”等不同主题的15个分论坛。能见App全程直播本次大会。

其中,10月19日海上风电发展论坛隆重召开。远景能源有限公司海上解决方案负责人王祖明做了题为平台化产品Model Y推动跨海域实现平价的演讲。

以下为发言全文:

王祖明:

我们会跟这些关键词打交道,比如说能耗双控,比如说煤炭涨价,还有其他的跟整个能源结构相关的,与民生息息相关的一些东西,都在跟我们发生紧密的联系。这也预示着整个能源结构的转型已经迫在眉睫,这也是为什么我们推出来Model Y的平台,它将帮助我们尽快在海上达成平价。

我们来看一组数据,一个是在当下2020年,一个是在十年之后的2030年,一个是在2050年,整个海上容量预计是呈急速的上涨。当下是两位数,2030年是三位数,而且这个数字还在往上涨。九月份,理事会发布了一个新的报告,上面显示的2030年预测已经增长到了270GW,所以这样一个情景下,机遇是巨大的,我们面临的挑战也是巨大的,因为海上平价了。

也就是大家耳熟能详的电价腰斩,意味着什么呢?8.5毛到四毛左右,我们要么把发电量涨一倍,这个很难吧,大家都是风电的专业人士,要靠风机设备完全提一倍基本上很难达到。要么把整体造价降低一半呢?相信也很难,现在海上造价一万六七,今年抢装的情况下,要直接做到是八九千,难度也很大。所以这里呼吁全行业全产业链来支持海上的平价,只有大家从各方面去努力,除了整机厂商,还有海缆供应商,升压站,海工设备,海上的工程管理等方面,都需要勒紧裤腰带,大家才能共同把这个平价干下来。

中国的海域大家都知道很有特色,从南到北各个省份场景都不太一样,禀赋各异。广东福建是典型的高风速区域,但是水深不浅,福建已经开发到了40米左右。而在山东和广西以及江苏,是水深没有那么深,大陆架下降趋势比较缓,但是风速不是太高。所以在这种多个因素影响海域的多样性,这个多样性意味着在新的平价时代,如果我们要对每一个做到更好的经济性,意味着需要深度定制化的风机产品以及解决方案。我们对各个典型场景做了一些初步的分析,当然这个是以远景口径,以我们现在当前的认识来做的一些平价测算。

我们可以看到,典型的低风速,比如说广西、山东以及东南亚,在当下是一个比较典型的风速低,水深较浅这么一种场景。在这种场景下,对发电小时数有着异常高的诉求,因为风速低,只能把分母做大,分子本身不会太高,也就是造价,因为水深没有那么深。所以在这种情况下,我们测算出来远景当年推出来的4.5扫风面积的7-200,是当下能够快速批量的新产品中,扫风面积是很高的一款产品。这款产品能够在当前这种低风速低造价的场景下,这个度电做到最低。结合当前海工设备的可调度,我们选择了200叶轮,这个轮毂高度在120米左右的时候,对于这些场景下找船相对来说比较容易,船只的可寻性在未来这么大的量下是一个很关键的事情。大家知道船工设备投资没有那么快的,所以在这个海工设备爬坡的时候,一个适当的风轮直径是非常关键的。

我们在这个表内看到的是一个各个机型对于这个场景下的度电成本的预测降低水平,最高的一个水平则是最优选的机型。下面的场景也是类似,这是在江苏的一个场景,江苏的场景水深肯定要比山东、广西当下近海一些区域水深要深。因为江苏开发最早,离海岸线是最远的,整个造价中等偏低,基础可以做得比较轻,一千多吨左右就可以做下来。在这种场景下,仍然是趋向于一个高扫风面积机组,经过测算发现这些里面有功率5,6,7、8、9、10的概念机组都有,综合下来度电成本还是小而美的7-200配置最优,在当前2022年左右,能够更快到达平价水平。现在业内大风轮、大兆瓦层出不穷,刚刚说的山东低风速浅水区到底适用不适用,则是见仁见智,远景理性的观点是,过大的风轮不仅是船只不好找,这时候造价也是往上走的,大家看电量时,不要忽略造价。在扫风面提高的同时,当然电量很高,但是造价也是往上走的。如果造价跑过了电量,这个机型就不是优选的,度电反而会变高,这里要给大家一个理性的参考。

另外一个场景是在广东粤西,粤东水会更深一些,以及浙江沿海。在浙江,目前开发水深已经是30多米接近40米了,而且地质并不好。在这种场景下,它的风速倒还可以,在温州附近,我们的项目比较多,目前看是八米二三的风速,所以它的发电小时数并不低。在这种场景下,我们推荐的是8-190产品,这样的配置能够在还不错的发电量的情况下,把造价做得很低。首先机组的造价本身有优势,而且在控制造价上,在这个深淤泥、深水深的场景下,8-190能把造价控制的很低,这款风机虽然扫风面积稍微低一点,但整个度电优秀。

我们本次带来的Model Y,昨天也经历了正式的发布,通过模块化,同一个平台上产生,可以灵活产生多个配置。我们在当下规划了三代产品,在不远的未来会陆续发布。当前给市场推出来,是刚刚介绍的7-200跟8-190,在明年或者明年的早期会推出来更大的8兆瓦和10兆瓦,在更远一些下阶段是推出12兆瓦。整个平台是以一个比较稳定的资产在往前走,并没有想一口吃成胖子,我们觉得技术是有延续性的,跨层级跳跃的技术路径或者是产品配置对技术可靠性来说,以及对行业产业链来说,我们应该理性升级产品。

这么多丰富的产品,是怎么高效的从同一个平台配置出来?远景有一个答案,我们坚信在深度的数字化下,我们的模块化才能打通任督二脉。在当前的风电行业下,我们认为数字化和智能化是当前风机产品最关键的两个命脉,只有迈过这道坎,我们才能够快速地实现成本的下降以及管理的轻量化。

这里面藏着一个秘密,部件的通用率,如何在这么复杂的产品配置下,在同一个平台内达到高通用性,这是非常关键的。我相信很多公司无论是风电还是其他行业,都会有大量的库存堆积,这个就是大家对于这个产品还吃的不够透。而远景始终在做的一个事情,就是加大研发力度与深度,我们的研发团队可以把每个关键部件精确地,用我们的经验抽象成一个非常接近实体的数字化模型。工程师在远景不仅仅是靠图纸在交流,不是在靠技术规范交流,而是在靠数字交流。这些数字不仅包括了长宽高,不仅包括了部件与部件之间关键的接口,也包括其中一些很重要的载荷性能,极限疲劳性能,以及其他的电控属性。这些都绑定在一起,靠数字流进行管理和开发,是我们产品能够取得一个快速开发、快速推出,快速多样化。

对于客户来说,数字化增值也是显而易见的,第一是快速获得产品,第二个产品深度匹配场景,能获得全场最佳的度电,这是数字化的魅力。同样灵活的模块化下,我们能够从Opex上获得获益,包括工程的降本增效。数字化技术还能为风电行业提供什么高增值?智能化。我们提出的伽利略平台就是基于数字孪生技术的风机超感知大脑。物理世界有一个风机,数字世界有一个风机,这个建模是基于重度的研发投入,在丰富经验的团队研究下,才能把真正精髓的疲劳寿命,统计为经验公式,刻划到PLC里面。从而对复杂场景下,复杂的风机受载情况进行精细管理,相当于给风机配了一个贤内助,帮助它打理日常受载,会提醒风机在什么样的工况下应该优化配置,避开极端载荷,确保风机健康长时间,更稳定的运行。另外风速来流的预测,以及TSD主动加阻,都是远景风机智能化的升级。

伽利略平台还能在产品批量前,协助系统测试台架优化产品基因。相当于给初生儿落地前给它做一遍又一遍的检查,什么是深度测试?这里展示的几个测试台,给大家提供了一个参考。基于系统级,耦合高还原的场景测试,这种测试叫深度场景,简单的型式测试已经无法满足当前平价这么高的要求,要继续降本,秘诀在哪里?秘诀要靠深度测试,深度测试能够真正挖掘出整个系统级里面的复杂场景下的各个部件真正的短板,把好钢用在刀刃上,这是风机未来进一步降本的经验,这些测试台在国内都是领先水平。

下面快速介绍一下自研大叶片以及在深度OEM管理下整个远景OEM的爬坡速度。我们认为在当前平价场景下,远景依靠伽利略测试,在依靠引导供应商快速识别工艺薄弱点的时候,这时候再帮他们加速加速新品爬坡的速度,从数据显示远景自研的部件基本上在新品爬坡的速度上要快于行业一半以上。同时远景在供应网络上的深远布局,后续会具备6gw每年的供应能力。当然靠我们丰富的供应布局,后市场备件也是非常能迅速的响应支撑客户快速获取备件。

最后总结一下,在当前严酷平价形势下,远景提出来的风机产品是三个特点,能平价、高可靠、稳交付,希望能够给大家提供一些参考,谢谢!

 

(根据演讲速记整理,未经演讲人审核)