“在大海中央转动风车”……海上风电运维市场开启
探访西南海海上风电示范园区
风电效率关键在运行与检修
全罗北道自治道扶安郡边山半岛尽头的格浦港。从这里乘船沿海上航路行驶约30分钟,一大群从海面陡然升起的巨大立柱映入眼帘。靠近一看,20座高达90米的塔架上,三角形叶片迎着初冬海风不停旋转,壮观景象一览无余。
目前处于商业运营中的国内最大规模西南海海上风电场,于2019年建成于扶安郡苇岛近海。记者于本月12日探访的这座海上风电场,在过去5年里经受住了风浪考验,20台机组整体无重大异常地持续发电。当日平均风速为每秒5.67米,总发电量为287兆瓦时,相当于普通家庭(每日平均用电量8.33千瓦时)约3万4484户一天的用电规模。
西南海海上风电场示范园区由20台3兆瓦级风力发电机组成,总规模为60兆瓦,相当于去年年底正在商业运行的国内海上风电装机容量124.5兆瓦的一半。全面供应风力发电系统的斗山能源(Doosan Enerbility)还负责运营与维护业务。
斗山能源西南海海上风电运营与维护办公室所长 Yoon Gyeongjin 表示:“如果设备出现问题或发生故障,导致发电机无法运转,那么像今天这样好的风就会全部白白浪费。可以说海上风电几乎就是靠冬天这一个季节吃饭。因为必须立即处置,所以周末出海作业也是家常便饭。”
随着充分利用海上风力发电、作为无碳能源(CFE)重要一翼的趋势日益巩固,人们不仅关注发电系统本身,运营与维护业务也备受瞩目。运营与维护业务指的是设备的运行和检修,这与体现海上风电性能的利用率直接相关。一旦因设备故障错失有风时段,利用率必然下降,再大的塔架也无法及时产出电力。
与较早启动风力发电的欧洲、以及在国家主导下已具备竞争力的中国相比,国内风力发电技术水平被评价为在相当程度上仍然落后。但业内评价认为,国内运营与维护业务的竞争力却高于风电技术本身。风力发电的关键在于适时运行和检修,而国内运营商在风电场配置常驻人员。仅在扶安就有8名工作人员保持监控待命状态。
斗山能源目前运营的风电场(包括陆上与海上)合计规模达347.5兆瓦,其中对8座风电场、总计277兆瓦承担运营与维护业务。以西南海海上风电场为例,斗山能源将负责直至运营期限2039年的全部运营与维护工作。
目前公司已构建24小时综合监控系统,对设备进行管理与监督,负责从发电系统计划性检修到故障检修的全部工作。由于作业在海上塔架上进行,必须乘船行驶约一小时才能开始作业,可谓双重、三重艰苦。Yoon 所长表示:“冬季几乎每天员工都要乘船前往现场,预防性检修最为关键,只有这样才能在故障发生前将其扼杀在萌芽状态。”
随着全球风力发电装机容量迅速增加,运营与维护市场也被看好将快速成长。根据韩国电力经营研究院的数据,截至去年,全球累计风力发电装机容量为1.2太瓦(陆上1.1太瓦,海上0.1太瓦),预计到2035年将增至约3.1太瓦(陆上2.6太瓦,海上0.5太瓦)。
比我们更早发展风力发电的欧洲,老旧设备正不断被新设备替换,所谓“再动力化(repowering)”项目日益增多,运营与维护市场有望进一步扩大。以德国为例,目前运行年限在20年以上的陆上风电机组数量为1万2266台,占全部机组的40%。
斗山能源同样看好海上风电市场的成长性,不断扩展相关业务。公司正在运营于2017年竣工的国内首个海上风电场——济州探罗海上风电,并向规模为100兆瓦的济州翰林海上风电项目供应18台5.5兆瓦级海上风力发电机,项目计划于今年年底竣工。
西南海海上风电场也计划在示范园区附近海域于年内建设400兆瓦级示范园区,目前正协商由斗山能源供应其正在开发的10兆瓦级机组。如果示范园区成功投入运行,整体规模将扩展至2吉瓦。斗山能源期待,除额外供应发电系统外,还能同步扩大运营与维护业务。
公司相关负责人表示:“为高效管理全国海上风电场,我们正在济州岛建设风力发电综合管制中心‘斗山风电中心(Doosan Wind Power Center)’以及风电检修教育培训中心。通过远程监控,将有望进一步提高海上风电场的开机率和利用率。”
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