探问风力发电独立之路

去年8月，日本三菱突然从其在海上风电发电招标中中标的3个、合计1.7吉瓦（GW）规模项目中全面撤出。日本为扩大可再生能源而在2021年首次实施的海上风电招标，其首个项目就此搁浅。当地媒体称之为“三菱冲击”。 日本原本计划到2030年将海上风电增至10GW，但截至2026年3月，装机容量仅为0.5GW。韩国同样提出到2030年普及14.3GW海上风电，但目前仅停留在0.3GW水平，日本的搁浅并非“别人的事”。 三菱放弃项目的表面理由是建设成本上升，但本质原因另有所在，即包括风机在内的大部分核心设备高度依赖进口。 三菱为中标而采取了低价承包策略。然而俄乌战争爆发后，通胀叠加日元贬值，进口单价飙升。原本承诺供应风电机组的GE Vernova选择退出，其他海外风机企业也纷纷摇头拒绝。三菱还向韩国Doosan Enerbility探寻供货可能性，但因条件不合最终告吹。 《日本经济新闻》分析称：“与欧洲不同，日本无法在国内生产风机，成本应对能力比预想中更弱。”日本甚至敲开了Doosan的大门，也从侧面印证了在亚洲拥有自主风机技术的企业有多么稀缺。 日本国内开始出现反思风电供应链缺失的声音。一旦供应链崩塌，要在短时间内恢复并不容易，这也是韩国此刻必须正视的问题。 根据日本再生能源财团与Egir Insight本月联合发布的报告，到2030年，日本海上风电的安装成本预计将达到每兆瓦（MW）371万欧元（约合67亿韩元），比欧洲的322万欧元（约合55亿韩元）高出约21%。推高成本的最大因素无疑是“风机”。 风机约占海上风电总投资的30%。在欧洲，随着丹麦Vestas、德国Siemens之后，美国GE也加入市场，价格竞争随之展开，推动了欧洲海上风电市场的扩张。相反，日本在风机上完全依赖海外供应。日本并非一开始就没有本土风机企业。三菱重工业自20世纪80年代起开发风力发电机，直到2000年代还生产过2.5GW级产品，但在2008年与GE的专利诉讼之后，退出了相关业务。此后又在2014年与丹麦Vestas成立合资公司，但到2020年将所持股份全部转让。 日立虽成功开发出5GW级风机，却在与欧洲的成本竞争中落败，于2019年撤出，同年日本制钢所也终止了相关业务。在复杂的审批程序等因素导致国内市场迟迟未能开启之际，本土企业接连倒下。鉴于审批延误长期被指是韩国海上风电的顽疾，担忧重蹈日本覆辙的

斗山能源于去年9月在济州市 Ora 洞启用了风电中心（WPC）。风电中心是一个综合管制中心，对斗山能源签订运营与维护（O&M）合同的全国所有风力发电机进行24小时实时监控与控制。 包括Vestas、西门子歌美飒、GE Renewable在内的全球风机企业都拥有此类综合管制中心。在韩国国内，斗山能源是首家。风电中心意义重大，因为不仅制造能力，运营与维护能力同样决定了风机厂商的竞争力。 风电中心目前对全国已安装的98台风力发电机中、与其签约的11个风电场的80台机组实施远程监控。通过对风力发电机运行履历和数据进行实时分析，及早发现问题并将故障降至最低。其宗旨在于提高风力发电机的开机率和利用率。 风电中心内安装了可实时显示全国风力发电机运行状况的监视屏。工作人员不仅可以查看数字化数据，还能通过安装在机组上的监控摄像头，以视频方式掌握机组内外部的现场情况。本月16日记者见到风电中心负责人 Choi Inuk 时，他表示：“这里实时监控2.4万项数据，并通过人工智能（AI）及分析程序提出预测性维护方案。”据介绍，仅风电中心一年积累的数据量就高达24.9太字节（TB）。 例如，一旦发现风力发电机齿轮箱油温高于正常值，就会通知现场，提前更换滤芯或补充润滑油等，采取相应措施。Choi 负责人表示：“如果润滑油劣化导致齿轮箱受损，维修大约需要10天时间，不仅要承担零部件成本，在维修期间无法发电也会造成巨额损失。” 据介绍，风电中心通过让AI系统持续学习各机组的正常运行数据，不断提高诊断精度。由于在不同风速、风向等风况下，机组的正常振动范围会发生变化，中心通过人工智能来掌握这些差异。 像风电中心这样的远程综合管制系统，随着海上风电规模日益大型化，其作用愈发重要。大型风力发电机通常安装在肉眼难以从岸上直接确认的远海区域，因此预测诊断系统的重要性不断提升。如果能够进行预防性检修，不仅可以将维修成本降至最低，还能减少作业人员的安全事故。 风电中心收集的数据今后还可作为风力发电机研究开发（R&D）的重要基础资料。通过分析故障模式并反馈至设计环节，可以实现机组的高端化。 在国家安全层面，风电中心的作用同样备受关注。海外风机厂商的综合管制中心大多位于总部或主要海外据点。在监控过程中，我国的风况数据有可能被传输出境。 一位风电行业相关人士表示：“发电厂为了运营与维护，不得不同意向风机

本月15日，走进位于庆南昌원의Doosan Enerbility昌原工厂，只见多台巨大的风力涡轮机主机架摆放在安全作业台上，一眼望去十分壮观。在这些主机架上安装发电机和各类电子装置并与轮毂结合后，风力发电机系统便告完成。 Doosan Enerbility将原本用于火力发电厂锅炉蒸汽管道生产的这座工厂，顺应可再生能源时代的到来，于2023年改造为风力发电机工厂。厂房天花板上新装了可吊运至多150吨的起重机。风电工厂厂长Nam Gyeongmin表示：“我们已经具备每年生产约30台风力涡轮机的能力，今后如果扩充设备，产量有望提高到40台。” 曾经生产火电设备的工厂，如今变成了制造风力涡轮机的基地。这一幕让人真切感受到韩国重工业的重心正在逐步转移。 在Doosan Enerbility昌原工厂的一侧，记者看到了作为国家课题正在开发的10兆瓦级海上风力涡轮机。以“K-Wind”为名称推进的10兆瓦级涡轮机开发项目，计划使用70%以上的国产设备。目标是将供应单价控制在每兆瓦20亿韩元，从而在价格上具备相对于欧洲产品的竞争力。据悉，主要欧洲风机企业的单价为每兆瓦25亿至30亿韩元。 Doosan Enerbility的10兆瓦级风力涡轮机是针对国内低风速环境开发的机型，即使在平均风速每秒6.5米的条件下，也能实现30%以上的利用率。其转子直径为205米（叶片长度100米），整体高度约230米，相当于约80层公寓楼的高度。 该产品在去年7月获得了国际认证机构UL颁发的型式认证，这是国内企业首次凭借10兆瓦级海上风电机型取得国际认证。国际认证是实现商业化的最后一道关口。这款涡轮机计划安装在去年政府风电固定价格合同竞争性招标中中标的Handongpyeongdae海上风电（100兆瓦）、Dadaepo海上风电（99兆瓦）、Aphae海上风电（80兆瓦）项目中。 昌原风电工厂内，8兆瓦级涡轮机的制造也在紧锣密鼓地进行。这款产品预计将首次供应到全罗南道灵光Yawol海上风电园区。计划在装机容量104兆瓦的灵光Yawol海上风电项目中，安装13台Doosan Enerbility的8兆瓦级发电机。这将是国产8兆瓦级涡轮机首次实际安装的案例。 Doosan Enerbility还在去年12月签订了为Yawol海上风电园区建设提供设计、采购、施工一体化工程总承包（EPC）的供应合同。作为国家