從最初的1.5MW、2.5MW、4MW+機型，到如今6MW+、 8MW+、甚至是10MW+機型，在經過近10年的發(fā)展之后，海上風電市場不出意外地步入了“大時代”。
在海外，GE打造的全球最大海上風機Haliade X 12MW，雖然還未獲得型式證書，但市場對其的認可與期待毋庸置疑，在近半年時間內，在全球接連斬獲英國Dogger Bank超級海上風電場等大單，通吃亞歐拉美市場。
在國內，在國內首個海上風電國際產業(yè)園——福建三峽海上風電國際產業(yè)園內，東方電氣10兆瓦海上風機已經在2019年9月底成功下線，該風機創(chuàng)造了單機容量亞太地區(qū)最大、全球第二大紀錄。
誠然，在海上風電要求降本提效的要求下，風機單機功率的增大已成為不可逆轉的趨勢。但相較于陸上風電，海上運行環(huán)境復雜，投資高，并且單臺風機容量增大還帶來了故障時的高發(fā)電損失。在我國已經成為全球海上新增裝機最大市場之后，我們到底應該怎么選？
降本提效與安全可靠，這個衡量“海上大風機”可靠性天平的兩端，如何才能兼顧平衡發(fā)展？風機“大”時代，這是行業(yè)必須直面并認真思考的問題。
風電“大”勢
眾所周知，隨著《關于完善風電上網電價政策的通知》的出臺，我國海上風電進入了競價時期，降低成本成為了行業(yè)頭等大事。
在風電機組單位千瓦建設成本大致相同的情況下，大功率機組不僅發(fā)電量更高，隨著機位數的減少，運輸、吊裝、以及線路等費用的節(jié)省同樣可觀。在“單位千瓦成本一定，追求發(fā)電量最高”的導向下，風機單機功率的增大成為不可逆轉之勢。
從政策層面，大功率風機研發(fā)和制造一直都是國家鼓勵的方向。
2016年11月，《風電發(fā)展十三五規(guī)劃》指出，我國要突破10MW級大容量風電機組及關鍵部件的設計制造技術；2017年1月，《能源技術創(chuàng)新十三五規(guī)劃》中再次提出，可再生能源高效利用重點任務包括研制出具有自主知識產權8—10MW等級及以上的海上風電機組及關鍵部件，并進行工程示范。
在此背景下，我國的海上風電大兆瓦機型不斷突破：
2019年8月，上海電氣首臺8MW海上風機下線儀式在廣東汕頭市順利舉行；
2019年9月25日，金風科技8MW機組順利揭幕，國內首臺具有完全自主知識產權的國產8MW機組成功亮相。
2019年9月，東方電氣與三峽集團聯合研制的國內單機最大10MW海上風電機組正式下線，再次刷新國內風機容量記錄，并一舉開啟中國海上風機單機容量10MW時代；
2019年10月22日，北京國際風能大會暨展覽會期間，我國海上風機10MW俱樂部再添兩元大將：中國海裝與明陽智能同日發(fā)布了10MW海上風機。其中，中國海裝HZ210-10MW海上風電機組葉輪直徑達210米，已獲得國家電網電科院頒發(fā)的設計認證證書；明陽智能MySE8.0-10.0MW風機風輪直徑超過190米，主要適用于廣東、福建等多臺風海上區(qū)域。
盡管如此，在容量競爭中，海外巨頭更是激進：
華夏能源網（www.hxny.com）注意到，全球風電3大巨頭都已經研發(fā)出了10MW級別的海上風電機組。除了GE風頭無兩的Haliade X 12MW外，2019年年初，西門子歌美颯推出了SG 10.0-193 DD海上直驅機型，該機型將在2022年實現批量生產。
而在更早以前，三菱重工—維斯塔斯就靠著V164-10MW一舉開創(chuàng)了海上風電10MW時代。2018年9月，V164-10.0MW風機已經開始接受訂單，預計將于2021年起開始發(fā)貨和安裝。
最佳平衡點
在海上風機越來越大的大趨勢下，經濟可靠是需要同時考量的問題。
面對海上復雜的運行環(huán)境、高昂的投資投資、故障時的高發(fā)電損失以及高出陸上風電數十倍的運維成本，風機的安全可靠是海上風電的行穩(wěn)致遠的關鍵。
實際上，中國海上風電發(fā)展節(jié)奏并不能完全比照歐洲。
對于海上風電，歷史數據、歷史安裝運行經驗、氣象水文地質等數據對于投資決策和后評估至關重要。歐洲在海上風電發(fā)展早期通過宏觀大數據及前期測量已經獲取了大量的風場關鍵數據，并通過一系列的模型測算以最優(yōu)度電成本規(guī)劃選址選型。而這些，都是中國目前所缺失的。
盡管通過政策驅動，同樣可以促成海上風電生態(tài)系統(tǒng)的建設。但欲速則不達，若將本需通過正常的開發(fā)節(jié)奏來驗證并形成閉環(huán)的技術，被提前應用到海上風電，毫無疑問會加大海上風電發(fā)展的風險。
更重要的是，在海上風電進入“大”時代之際，我國產業(yè)鏈的支撐力不夠也開始顯露。
作為風機的關鍵零部件，大功率風機的葉片適配尤為重要。中國海裝仿真及前沿技術研究所文茂詩就表示，大型化風機發(fā)展過快，會導致全產業(yè)鏈技術欠成熟，帶來技術風險增大，成本增加。
要適配大容量風機，葉片需要同時具備大型化與輕量化特點。但葉片長度若增加，在材料不變的情況下，重量必然上升。想要解決這一問題，就需要用碳纖維替代傳統(tǒng)的玻璃纖維，據了解，根據具體的設計翼型和長度，碳纖維葉片可降低葉片重量30%-50%。
華夏能源網（www.hxny.com）了解到，目前，相對于玻璃纖維，碳纖維成本昂貴。更重要的是，在葉片中注入碳纖維成本高，工藝難度較大，目前國內很多廠家生產碳纖維葉片尚存在一定難度。
除此之外，匹配大型風電機組的超大型零部件的設計、制造體系中國都還不夠成熟，成本相對較高。在大鑄件制造上，雖然目前國內一線生產廠家都有能力做大型風機的鑄件，但基本不具備大批量供應匹配6MW以上風機鑄件的能力。
面對適配性與經濟性的兩難問題，需要在考慮當前中國風電產業(yè)技術成熟度和配套產業(yè)鏈制造水平的基礎上，通過技術協調，找到最佳平衡點，這需要時間和市場的檢驗，拔苗助長是不行的，這恰恰是快速發(fā)展的中國風電市場面臨的最大風險。
