5月8日,由中国可再生能源学会风能专业委员会主办的海上风电船舶前沿技术研讨会在广东汕头召开。

现场座无虚席,来自中国、挪威、荷兰、丹麦等国家政府部门代表以及国内外海上风电各行各业的院士与资深专家齐聚一堂,带来海上风电船舶市场现状与未来发展、新一代海上风电安装船技术、海上风电施工技术、海上风电安全管理经验、升压站建设经验等热点专题报告和前沿信息。

促进发展

中国能建相关人士表示,海上风电发展未来可期,在高速发展过程中,将逐渐呈现出大型化、深远化、智能化、融合化的趋势。

此次海上风电船舶前沿技术研讨会邀请了不少来自挪威、荷兰、丹麦等国家的政府部门代表和业内人士与会分享。

世界风能协会副主席、中国可再生能源学会风能专业委员会秘书长秦海岩说,只有加强全球交流合作,才能真正促进海上风电的进一步发展,降低成本,使海上风电成为应对气候变化,实现能源安全的重要的支撑。

挪威佐敦公司高级研发化学师王鹏鹏提到,挪威是欧洲国家较早开始风电研发的国家,在技术上面有一些领先的技术要点。汕头作为我国东南沿海城市,风力资源非常好,并且有国内首个风电临海试验基地,具有得天独厚的条件。

汕头市市长曾风保认为,汕头市全力支持海上风电船舶产业的发展,充分发挥汕头港的区位优势和良好条件,加快推动海上风电母港项目建设,规划3个2万吨级、未来可调整升级为5万吨级的专业性海上风电泊位,可满足海上风电施工、建设、运维、产品出运、重件出口等全方位需求;同步布局海上风电装备、海工装备、新型输配电装备、新型储能装备等一批专业装备制造产业园区,成立专门母港运营公司,按照平价运营原则提供服务,让利海上风电产业链企业,吸引国内外海上风电施工、运维企业落户汕头,力争形成市场资源互通、业务领域互补、功能齐全的海洋工程服务产业集群,助推汕头成为全国乃至世界的风电行业标杆。

秦海岩表示,未来海上风电发展离不开船舶施工装备的发展,对于各方不一样的需求、差异化的观点、多渠道的信息,则更应增强跨行业的交流,加强产业链上下游协作,找到未来船舶发展问题的答案,提升海上风电发展效率。

供不应求

随着国内海上风电场开发逐步加快,海上风电场规模将越来越大,并向离岸距离更远、水深更深的海域发展,海洋环境越来越恶劣。

同时,由于受每单位度电建造成本的控制要求,风机的尺寸不断增大到8MW、10MW甚至12MW、16MW。

与此同时,为满足海上风电建设需要,以风电安装船、起重船、铺缆船、运维船等船型为代表的海洋工程装备需求持续增长,海上风电船舶面临供不应求的局面,对于安全性高、作业海况窗口期长、作业效率高的海上风电建设服务船舶装备需求更加旺盛。

MPM首席执行官肖恩·李表示,全球海上风电行业普遍存在运维和安装船舶短缺问题,同时船舶租赁价格也正不断上涨,这促使MPM加速迈入海上风电领域,以满足日益增长的行业需求。

此外,有风电业内人士表示,海上风电开发范围愈加广阔,海上风电产业的发展对运维和安装船舶的专业性提出的要求越高,为提高施工效率、改善海上风电经济性,未来必将有更多企业进入这一领域。

事实上,越来越多的传统船东企业开始涉足海上风电专用船舶建设领域,风电制造企业以及风电开发商也不甘落后,加强了与船东企业在该领域的合作。据了解,从国内市场来看,金风科技、中国海装、电气风电等主流整机商已都参与了造船业务。

虽然行业火热,但值得注意的是,专业的海上风电配套船舶供应仍十分紧张。近两年来,全球海上风电装机量快速上涨,2021年全球海上风电新增装机容量同比增长200%以上,同时据全球风能理事会(GWEC)估计,要达成2050年制定的气候目标,全球风电装机每年增速需要在当前基础上翻4倍以上。

据船舶经纪公司Clarksons Platou AS海上可再生能源业务部门主管预计,2020—2023年期间,全球每年新增的海上风机数量将从600座上涨至1000座左右,涨幅达67%,但在此期间,全球海上风电施工船的数量却仅能增长44%左右。

行业研究机构VesselsValue数据显示,如果要满足海上风电需求,未来10年内全球至少需要100艘海上风电安装与运维船,除了新建设计更多船舶外,还需要对现有船只进行改造。

技术革新

为何要探讨海上风电船舶前沿技术?

秦海岩表示,作为海上风电开发的关键技术支撑和关键产业链环节,海工装备至关重要,专业安装运维船舶技术的发展,与海上风电的整体竞争力直接相关。海上风电的发展规模、速度和新的特点决定了未来需要什么样的专业船舶,这一环节的发展必须跟上并适应海上风电市场与技术的发展趋势。

“未来我们要避免这样的情况出现,就要提前预判海上风电技术发展的技术有多快,如何降低成本,保证施工的安全,打造什么样的船才能满足海上风电发展要求,避免浪费。”秦海岩说。

随着海上风电快速成长,规模效应逐渐显现,更大型的风机、更多样的安装形式、更多元的开发方式,都将在海上风电高质量发展的道路上扮演重要角色。因此,突破“卡脖子”技术、推进商业化开发成为推动海上风电发展不可或缺的一步。

如今,为突破水深限制瓶颈,海上风电走向深远海,漂浮式海上风机逐渐进入人们的视野。浮式风电平台是一种可在水中漂浮并捕捉风能发电的装备。我国漂浮式风电技术仍处于样机测试及示范工程阶段。

今年3月,“海油观澜号”在广东珠海举行启航仪式,它是我国首个工作海域距离海岸线100千米以上、水深超过100米的浮式风电平台。海油工程设计院浮体部经理杨小龙介绍,“海油观澜号”装机容量为7.25兆瓦,在单位千瓦投资、单位千瓦用钢量、单台浮式风机容量、抗台风性能等多项指标上,均处于国际先进水平。

海上风电运维船舶方面,运维效率和运维能力更高的专业运维母船近年来在国外发展较快,国内市场也开始布局设计建造。

目前,上海船舶研究设计院(简称“上船院”)开发的TUNA WF60/100型海上风电运维母船已形成完整的设计方案,适合快速投入建造。

海上风电其他配套船舶方面,海上风电工程物流是建设发展中不可缺少的环节,主要指将风机基础、风机设备、升压站、换流站等风电场施工对象的材料、部件、组件或是整体从制造地发运至风电场各机位处的过程,需要配备不同船舶以实现风电部件从组装基地或码头到海上风场机位施工点的运输任务。

通常单一的部件运输任务可利用甲板运输驳船、半潜运输驳船实现。上船院设计的14000kW、13000kW、8000kW大马力远洋拖船和大马力深水三用工作船为国内的首批浮式风机验证工作提供了拖航保障、锚泊安装服务。目前,上船院正在研究开发新型大马力浮式风电安装运维船舶一体船舶,将为浮式风电规模发展提供更加丰富的服务和保障。