42萬平方公里的遼闊海域，正在成為廣東發(fā)力海上風(fēng)電的新主場。2018年10月15日，中廣核陽江南鵬島海上風(fēng)電項(xiàng)目五號機(jī)位第一根工程樁緩緩沉入海底，沉樁意味著項(xiàng)目的海上主體工程建設(shè)正式開始。

作為國內(nèi)單體容量最大的海上風(fēng)電項(xiàng)目，中廣核陽江南鵬島項(xiàng)目總裝機(jī)容量40萬千瓦，擬布置73臺(tái)明陽智能MySE5.5MW風(fēng)機(jī)，該項(xiàng)目計(jì)劃在2020年建成投產(chǎn)。

這是中廣核在廣東省核準(zhǔn)的第一個(gè)海上風(fēng)電項(xiàng)目，在歷經(jīng)上海東海大橋、江蘇如東海上風(fēng)電項(xiàng)目，積累了充足的建設(shè)和運(yùn)維經(jīng)驗(yàn)后，中廣核開始深入布局廣東海上風(fēng)電。

廣東是能源消費(fèi)大省，但以高比例化石能源為主的能源結(jié)構(gòu)面臨越來越嚴(yán)苛的外部約束，廣東省實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型的選擇余地并不多，而海上風(fēng)電則是最為關(guān)鍵的突破口。

受夏季暖濕氣流與冬季干冷氣流的交替影響，廣東省近海海域的風(fēng)能資源極為豐富，理論總儲(chǔ)量約為1億千瓦，這是一片充滿想象力的海域。按照《廣東省海上風(fēng)電發(fā)展規(guī)劃(2017-2030年)(修編)》，廣東省規(guī)劃海上風(fēng)電場址23個(gè)，總裝機(jī)容量6685萬千瓦，其中近海淺水區(qū)場址15個(gè)，裝機(jī)容量985萬千瓦;近海深水區(qū)場址8個(gè)，裝機(jī)容量5700萬千瓦。

按照廣東省規(guī)模化和集約化發(fā)展海上風(fēng)電的思路，這些豐富的資源將交于綜合實(shí)力強(qiáng)的企業(yè)集中連片開發(fā)，中廣核是承擔(dān)廣東海上風(fēng)電開發(fā)的主要企業(yè)之一。截至目前，中廣核已經(jīng)取得280萬千瓦近海淺水區(qū)資源的開發(fā)權(quán)，同時(shí)也擁有500萬千瓦近海深水區(qū)的資源。

能源轉(zhuǎn)型為海上風(fēng)電發(fā)展提供了巨大的市場空間，但目前海上風(fēng)電仍然面臨高成本和高風(fēng)險(xiǎn)的挑戰(zhàn)，要建立技術(shù)先進(jìn)和配套齊全的海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)體系并不能一蹴而就。廣東海域的施工條件更具挑戰(zhàn)，同時(shí)還深受臺(tái)風(fēng)的影響，無論是施工還是后期運(yùn)維，都面臨更為復(fù)雜的情況。海上風(fēng)電全面提速之際，各參與方更需要權(quán)衡其中的機(jī)遇與風(fēng)險(xiǎn)。

陽江突破

陽江，地處廣東西南沿海，這里是廣東發(fā)展海洋經(jīng)濟(jì)的戰(zhàn)略支點(diǎn)。新能源產(chǎn)業(yè)也是陽江市致力于打造的支柱產(chǎn)業(yè)之一，陽江早在2012年就完成了市海上風(fēng)電規(guī)劃的編制工作，規(guī)劃總裝機(jī)容量達(dá)到286萬千瓦，總投資約572億元。

中廣核較早地捕捉到陽江市政府發(fā)展海上風(fēng)電的設(shè)想并依托旗下中國廣核新能源控股有限公司(簡稱“中廣核新能源”)作為廣東省海上風(fēng)電投資建設(shè)平臺(tái)。2012年底，中廣核新能源華南分公司即獲得陽江市政府批復(fù)，同意在其規(guī)劃的東部海域開展海上風(fēng)電前期工作。

據(jù)中廣核新能源華南分公司陽江項(xiàng)目綜合管理部經(jīng)理林良棟介紹，2013年3月，中廣核就與陽江市簽署了海上風(fēng)電開發(fā)協(xié)議，隨后開始立測風(fēng)塔，收集數(shù)據(jù)。2014年底，國家能源局公布《全國海上風(fēng)電開發(fā)建設(shè)方案(2014—2016)》，中廣核陽江南鵬島40萬千瓦海上風(fēng)電位列其中。

但當(dāng)時(shí)全國海上風(fēng)電仍處于小規(guī)模發(fā)展的起步階段，而由于海上風(fēng)電需要協(xié)調(diào)海洋、海事、軍事、漁業(yè)和國土等諸多部門，各方對海上風(fēng)電的發(fā)展尚未達(dá)成共識，所以項(xiàng)目進(jìn)展受到很多因素的制約。

其中，項(xiàng)目取得用海審批和軍事支持意見尤為關(guān)鍵。按照相關(guān)規(guī)定，海上風(fēng)電項(xiàng)目實(shí)行用海預(yù)審制度，沿海地方海洋行政主管部門出具的用海預(yù)審意見是核準(zhǔn)項(xiàng)目申請報(bào)告的必要文件。但在2016年以前，廣東省對用海審批態(tài)度非常謹(jǐn)慎，很少審批用海項(xiàng)目。

由于軍事因素更為敏感，協(xié)調(diào)起來的難度更大，取得軍事支持性文件是項(xiàng)目前期工作最難解決的問題之一。據(jù)林良棟介紹，軍事支持意見需要通過公司層面，更多地借助廣東省政府、陽江市政府與軍事部門對接。

盡管存在困難，但對于項(xiàng)目開發(fā)人員來說，只要項(xiàng)目未核準(zhǔn)，工作一刻都不能停。“我們也積極和主管領(lǐng)導(dǎo)溝通，通過介紹國家清潔能源發(fā)展戰(zhàn)略和廣東省能源開發(fā)的方向，希望得到支持發(fā)展海上風(fēng)電。”

“一個(gè)海上風(fēng)電項(xiàng)目的核準(zhǔn)涉及到海洋、海事、國土等部門，需要十幾個(gè)專題，所以我們需要做很多的溝通工作”，林良棟表示。而在測風(fēng)塔收集數(shù)據(jù)的一年時(shí)間里，還要同時(shí)開展水文觀察、波浪和生物的觀測工作，為項(xiàng)目核準(zhǔn)做好充分的準(zhǔn)備。

與此同時(shí)，其他企業(yè)也紛紛開始加快搶占廣東海上風(fēng)電資源，中廣核也面臨激烈的競爭。但對于位于深圳的中廣核而言，區(qū)位優(yōu)勢十分明顯。“爭取資源開發(fā)權(quán)，無論任何時(shí)候都會(huì)存在競爭，這就要靠開發(fā)人員不斷收集信息和資料，并做好充分的溝通。”林良棟表示。

2016年底，廣東海上風(fēng)電發(fā)展開始加速，海上風(fēng)電的審批流程得以精簡，海上風(fēng)電項(xiàng)目審批權(quán)和用海預(yù)審都被下放至市級政府部門。2017年，廣東省有5個(gè)海上風(fēng)電項(xiàng)目通過項(xiàng)目核準(zhǔn)，全部獲得批復(fù)用海。今年，廣東省新增的10個(gè)海上風(fēng)電項(xiàng)目也已經(jīng)全部獲得批復(fù)用海預(yù)審意見并通過項(xiàng)目核準(zhǔn)。

在得到省政府層面的支持后，在一定程度上避免了多部門分工的復(fù)雜協(xié)調(diào)，有利于推動(dòng)項(xiàng)目盡快落地核準(zhǔn)。“省里定了發(fā)展海上風(fēng)電的規(guī)劃，陽江的響應(yīng)最為積極，并且想要建海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)園，有了省級政府和市級政府的支持后，我們與各個(gè)部門的溝通比較順利。”

在多重利好政策的影響下，廣東省內(nèi)海上風(fēng)電的開發(fā)權(quán)競爭更加激烈。中廣核新能源華南分公司總經(jīng)理陳亞賓表示，中廣核從參與中國第一個(gè)海上風(fēng)電項(xiàng)目——東海大橋項(xiàng)目，到江蘇如東建成了第一個(gè)“雙十”海上風(fēng)電場、中標(biāo)法國漂浮式海上風(fēng)電示范項(xiàng)目，借此，中廣核積累了豐富的海上風(fēng)電工程建設(shè)經(jīng)驗(yàn)與運(yùn)維檢修人才。

走向深海

經(jīng)歷了初期的積累以后，海上風(fēng)電已經(jīng)初步具備了規(guī)模推進(jìn)的條件，但從陸地走向海洋并非易事。海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈足夠長，也需要各參與方積極探索新的施工與合作模式，降低整體成本和風(fēng)險(xiǎn)。

相比于陸上風(fēng)電，海上風(fēng)電在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的成本占總造價(jià)的比例較高，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)需要根據(jù)水文、地質(zhì)等條件來確定，這是保障海上風(fēng)電機(jī)組穩(wěn)定性和可靠性的關(guān)鍵。相比于江蘇，廣東海洋環(huán)境更為復(fù)雜，臺(tái)風(fēng)和地質(zhì)問題比較多，導(dǎo)致項(xiàng)目總體成本上升。

目前單樁基礎(chǔ)的技術(shù)比較成熟，施工簡單，而且造價(jià)便宜，適用于水深小于30米且海床較堅(jiān)硬的水域。但廣東各區(qū)段海上風(fēng)電場址覆蓋層厚度一般大于30米，海底淤泥較厚，這也就意味著普通的單樁基礎(chǔ)無法適應(yīng)廣東海上風(fēng)電場。

據(jù)中廣核新能源華南區(qū)工程總監(jiān)助理胡穗興介紹，相比于單樁基礎(chǔ)，多樁導(dǎo)管架基礎(chǔ)承載力更大，更適應(yīng)淤泥較厚的海域。但是導(dǎo)管架成本較高，并且有很多焊接點(diǎn)，使用過程中焊接點(diǎn)可能會(huì)出現(xiàn)疲勞。

“如果土質(zhì)好，承載力高，畢竟做單樁施工簡單，沒有節(jié)點(diǎn)，受力單一，施工周期短。單樁做完以后就可以安裝風(fēng)機(jī)了，但是導(dǎo)管架做完以后，還要安裝導(dǎo)管架，在安裝過程中還要水下灌漿，灌漿需要等到一定的強(qiáng)度才能立風(fēng)機(jī)，最少要一個(gè)月。所以整個(gè)工期會(huì)拉長。”

除了多樁導(dǎo)管架基礎(chǔ)，大直徑單樁也比較適合廣東海域。“但目前大直徑單樁的施工并不是特別成熟。樁打進(jìn)去以后，什么技術(shù)條件能達(dá)到設(shè)計(jì)要求和承載力的要求，還沒有成熟的經(jīng)驗(yàn)。”胡穗興表示。

而由于海上天氣變幻莫測，海上施工作業(yè)是分秒必爭。如果整個(gè)工期拉長，這也意味著項(xiàng)目的不確定性大大增加，“窗口期一旦錯(cuò)過，后面很難控制。”

在正式施工前，要對全年施工區(qū)域的海況進(jìn)行分析，“要把窗口期和非窗口期分出來，陽江通常是每年11月、12月進(jìn)入非窗口期，這段時(shí)間海上作業(yè)全停。但關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的時(shí)間不能變，所以要根據(jù)既定的目標(biāo)合理安排施工資源，在執(zhí)行過程中要不斷對計(jì)劃進(jìn)行調(diào)整。”胡穗興表示。

在項(xiàng)目施工方面，今年3月，由中廣核牽頭，中國能建集團(tuán)廣東火電工程有限公司、中國能建集團(tuán)廣東省電力設(shè)計(jì)研究院、中交第四航務(wù)工程局、廣東水電二局、中國建筑第二工程局、明陽智慧能源集團(tuán)等在粵企業(yè)共同參與，立足廣東海上風(fēng)電市場，組建了全國首個(gè)海上風(fēng)電工程服務(wù)AE團(tuán)隊(duì)。

中廣核在新聞通稿中表示，海上風(fēng)電建設(shè)同樣是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，工程建設(shè)難度大，將核電AE模式創(chuàng)造性地引入海上風(fēng)電工程建設(shè)，是中廣核為我國海上風(fēng)電發(fā)展作出的有益嘗試和積極探索。

據(jù)陳亞賓介紹，AE團(tuán)隊(duì)的作用在于帶動(dòng)海上風(fēng)電裝備、施工等全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，滿足廣東萬億海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的需求，這樣有利于海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展，降低建設(shè)成本。

盡管廣東的施工難度要遠(yuǎn)大于江蘇，中廣核在如東項(xiàng)目上也積累了不少經(jīng)驗(yàn)。“節(jié)省造價(jià)方面，一是選擇了單樁基礎(chǔ)，節(jié)省基礎(chǔ)造價(jià);第二是選擇了國內(nèi)單樁施工經(jīng)驗(yàn)比較足的中交三航，項(xiàng)目提前投產(chǎn)，降低了成本，效益比較好。

目前廣東省海上風(fēng)電項(xiàng)目建設(shè)正在如火如荼地進(jìn)行，火熱的行情也導(dǎo)致目前市場上的施工船一船難求。“以前很少海上風(fēng)電項(xiàng)目，安裝船都是跟著石油平臺(tái)在做。現(xiàn)在海上風(fēng)電突然爆發(fā)，大噸位吊裝船產(chǎn)能也跟不上，船可能要2—3年才能造出來，設(shè)備制造有個(gè)滯后的問題。”胡穗興表示。

此外，廣東沿海的臺(tái)風(fēng)天氣好處與弊端同時(shí)存在，如果是強(qiáng)度較弱的臺(tái)風(fēng)，可以給風(fēng)電場帶來長時(shí)間的滿發(fā)運(yùn)行，如果是強(qiáng)臺(tái)風(fēng)，則有可能嚴(yán)重破壞海上風(fēng)電場。

對于如何平衡成本和降低臺(tái)風(fēng)的風(fēng)險(xiǎn)，陳亞賓認(rèn)為，首先應(yīng)選擇抗臺(tái)風(fēng)的機(jī)型，第二選擇多重型式的風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)，中廣核陽江南鵬島項(xiàng)目曾嘗試單樁基礎(chǔ)、導(dǎo)管架基礎(chǔ)和負(fù)荷筒三種型式。

中廣核陽江海上風(fēng)力發(fā)電有限公司生產(chǎn)準(zhǔn)備部經(jīng)理陳艷生表示，風(fēng)機(jī)抗臺(tái)風(fēng)有兩個(gè)關(guān)鍵地方，第一是風(fēng)機(jī)葉片要在順漿狀態(tài)，臺(tái)風(fēng)來的時(shí)候葉片順著風(fēng)向，實(shí)現(xiàn)避風(fēng)的效果;第二，風(fēng)機(jī)“剎車”要在開的狀態(tài)，相當(dāng)于摩托車的空檔。臺(tái)風(fēng)到來之前，風(fēng)機(jī)要及時(shí)進(jìn)入防臺(tái)模式，不能搶電量。

后期運(yùn)維

由于海上風(fēng)電離岸距離較遠(yuǎn)，運(yùn)維需要使用專門的運(yùn)維船，將運(yùn)維人員和工具設(shè)備送至風(fēng)電場，并且同時(shí)受到氣候條件、潮汐變化等多種因素的制約，運(yùn)維難度遠(yuǎn)高于陸上風(fēng)電場。按照度電成本來算，海上風(fēng)電場的運(yùn)維費(fèi)用占到每千瓦時(shí)成本的25%—30%，而陸上風(fēng)電的運(yùn)維費(fèi)用只有10%—15%。

“海上風(fēng)機(jī)運(yùn)維難在交通，對于一個(gè)‘雙十’海上風(fēng)電場，坐船來回需要四個(gè)小時(shí)，有效工作時(shí)間只有半天;其次對人員要求很高，有些人暈船，坐船不一定能干得了活;最后，海上風(fēng)電運(yùn)維沒有新員工，因?yàn)槌龊＞鸵谝粫r(shí)間高質(zhì)量完成工作，一個(gè)小失誤就會(huì)造成很大的麻煩。”陳艷生解釋道。并且出海要受到海事局的管理，如果浪、涌太大，是沒有辦法出海運(yùn)維，很多活干不了。

海上風(fēng)電后期維護(hù)的重點(diǎn)在于防腐性，海上腐蝕性強(qiáng)，對于設(shè)備的保養(yǎng)來說，海上風(fēng)機(jī)的要求也明顯高于陸上風(fēng)機(jī)。

目前，國內(nèi)海上風(fēng)電場主要的運(yùn)維模式有三種：出質(zhì)保后由整機(jī)廠家負(fù)責(zé)、由風(fēng)電場運(yùn)行維護(hù)人員負(fù)責(zé)或者交由市場上第三方專業(yè)公司負(fù)責(zé)。

中廣核采用的是由風(fēng)電場運(yùn)行維護(hù)人員負(fù)責(zé)的模式。由于中廣核江蘇如東15萬千瓦海上風(fēng)電項(xiàng)目已經(jīng)在2016年9月全場投入商業(yè)運(yùn)行，也因而培養(yǎng)了許多運(yùn)維人才。

據(jù)陳亞賓介紹，如東培養(yǎng)了很多運(yùn)維人才，陽江項(xiàng)目的運(yùn)維人員就去如東學(xué)習(xí)、培訓(xùn)。中廣核在后續(xù)的人才持續(xù)發(fā)展方面積累了先期經(jīng)驗(yàn)。