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海上风电“大兆瓦”时代,润滑管理如何升级“下海”?
www.6300.net   2020-09-16  中国工程机械信息网

  数据显示,中国沿海风能资源较为丰富,截至2019年底,海上风电累计并网容量592.8万千瓦,位居世界第三,海上风电市场迎来前所未有的投资和装机热潮,行业在把握机遇的同时也面临着相当大的挑战。比起陆上风电,海上风电的运行环境更为严苛,机组故障率高、可达性差、换油窗口期短等特点,对润滑及换油服务提出了更高的要求,市场体量的日益壮大也将大大提升运维服务的需求。

  作为融入汽车工程机械基因的数字化全媒体矩阵平台,中国工程机械信息网(www.6300.net)、中国润滑油信息网(www.sinolub.com)、《润滑油市场》杂志、中国轮胎商务网(www.tirechina.net)特别策划,通过走访知名风电制造基地,对话业内专家,多角度探讨当前海上风电运维所面临的痛点和难点。

直驱式风机占比增加,

中国引领全球风机润滑油市场复苏

  日前,全球咨询服务和市场资讯供应商柯莱恩(Kline & Co)发布《风机润滑油全球市场分析和商机》统计数据显示,2008-2019年间,受全球风电装机容量持续增长带动,风机润滑油需求量的年均复合增长率为13%。去年,全球风电累计装机总量超过650吉瓦,风机润滑油的需求量也随之增至4万-5万吨,市场价值达4亿-5亿美元。尽管受新冠肺炎疫情影响,今明两年全球风机润滑油消费量将持续下降,但之后有望出现快速反弹。

  柯莱恩能源业务项目负责人表示,风能在替代能源领域的核心地位,使得其细分市场也随之呈现快速增长的态势。“尽管风机润滑油仅占润滑油市场总量的一小部分,但考虑到风电行业的利好前景,风机润滑油市场有望成为其中颇为重要的增量。”报告同时指出,未来5年,中国风电新增装机量将占到全球总量的近40%,这意味着中国将成为风机润滑油的关键市场。

  柯莱恩还指出,随着直驱式风机的市场份额不断提升,该机型主要使用的润滑脂在风机润滑油市场的占比也将逐渐增加,预计2024年之前将始终呈上扬态势,而中国在全球风机润滑脂市场中也将占据主导地位。

海上风电步入“大兆瓦”时代,

运维更聚焦全生命周期成本

  作为风电的重要组成部分,海上风电在技术和政策的支持下快速发展,并大力加快全球风电开发进程。因海上风力资源丰富且风源稳定,将风电场从陆地向海上发展在全球已经成为一种新趋势。海上风电的优势主要是风速较陆上更大,风垂直切变更小,湍流强度小,有稳定的信号主导方向,年利用小时长。此外,海上风电不占用土地资源,且接近沿海用电负荷中心,就地消纳避免了远距离输电造成的资源浪费。据统计,2019年全球海上风电新增装机创历史新高,首次突破6GW。


  近年来,全球海上风电机组技术发展的大型化特征日趋明显,这也是实现集约化用海、降低初始投资和后期运维成本的客观需要。如今,中国主要海上风电整机商中基本都已进入了“大兆瓦”时代。金风科技、明阳智能发布并下线8MW海上风机,东方风电发布并下线10MW海上风机,中国海装发布10MW海上风机,湘电风能也宣布过研发7-8MW海上风机,太原重工也完成了8MW海上风机设计认证……就目前国内市场而言,福建、广东是8MW级以上海上风机的主战场。强劲的风力、有限的用海面积、运维可达性、平价时代压力,从经济性考虑,开发商也将越来越青睐更大容量的海上风机。

  据中国可再生能源学会数据显示,2017年之前,全球海上风电市场平均商用风机容量低于5兆瓦,2018年,全球海上风电机组平均容量超过了7兆瓦,预计2020年达到8兆瓦,2023年达到10兆瓦。在近两年开发的海上风电项目中,欧洲海上风电6兆瓦以上机组已经占据了主流,6兆瓦以上的机型占到80%,我国海上风电机组以4兆瓦为主,6兆瓦以上机组在逐渐增多。而今年,国内已安装的最大功率海上风电机型已突破7兆瓦,已达到全球海上风机平均容量水平。

  随着大兆瓦风机时代拉开帷幕,海上风电运维也将面临新的挑战。随着风机单机容量的提升,过去6年,海上风机度电成本下降了一半。风机功率提升、叶片直径扩大后,年发电量也随之增加。除了发电量的提升,大功率风机还可以有效降低成本,在同样的装机规模下,单机功率越大,所需安装的风机台数越少,带来的是成本的降低。比如,海上风电运维占到整个项目生命周期成本的25%至30%,风电场风机台数越少运维成本越低。




上海电气首台8MW海上风机在汕头完成吊装

  业内人士表示,在风电项目开发过程中,风机能否在额定运转时期内发挥最佳性能是衡量风场投资成败的关键因素之一。因此,除风机本身有过硬的质量外,其生命周期内的运营维护更为关键。而随着海上风电运维的创新发展,未来海上风电运维内涵将产生新的变化,即全生命周期理念推动风电运维服务走向专业化、系统化;出现高、中、低端运维市场分层。作为风电运维的重要一环,风电润滑油也面临着以全生命周期理念为核心的专业化、系统化升级。

  随着风电的补贴时代即将结束,陆上风电项目2021年全面实现平价上网,国家不再补贴,海上风电项目2022年之后不再补贴;第二则是疫情下风电设备订单能否及时交付,能否完成全年交付预期。目前,关键部件会有一些缺口,下半年,客户提货的速度快速提升,而上游供应链的影响还没完全传递过来,将产生比较严重的剪刀差影响。有关负责人表示,明年是海上风电补贴的最后一年,客户需求还有更大的提升空间。“总体而言,明年交付的保障还是比今年要好,今年是陆上抢并网,今年这一波高峰过去后,供应链产能明年会对海上风电支持更多,会有更多转移到海上风电上,比如轴承、叶片等今年紧缺的关键零部件,明年对海上风电的支持会更好一些。”

  国家能源局发布的《风电发展“十三五”规划》指出,要突破10兆瓦级大容量海上风电机组及关键部件的设计制造技术。随着全球海上风电机组技术大型化发展的趋势愈发明显,对于技术难题的攻克也迫在眉睫。业内专家指出,半直驱技术在海上风机的应用发展正当时,总体上来看,直驱机组没有齿轮箱,故障率较低,但成本较高;双馈机组因齿轮箱转速快,故障率较高,但成本较低;而半直驱型机组分为高速永磁和中速永磁机型,前者与双馈机组有着同样的问题,而后者使用中速齿轮箱,故障率较低。在大风机的趋势之下,半直驱技术或许能引领未来风电技术发展。从传动系统与维护方面来看,永磁半直驱机组转速介于双馈和直驱机组之间,结合了两者的优势,在满足传动和载荷设计的同时,结构更为紧凑,质量较轻,维护难度较低。据分析,虽然三种风电技术对风机大型化的适应能力不同,但显然半直驱风机则更适应风机大型化要求,半直驱技术现在切入大机组时代,将会吸引更多企业投入研发和量产,这也是风电润滑油供应商应该密切关注的技术趋势。

技术+服务,中国润滑油行业“海风”正劲

  中国风电发展三十年来,从配套进口风机到为国产风机保驾护航,壳牌、埃克森美孚、嘉实多、福斯、长城等润滑油行业“主力军”见证了中国风电产业从引进探索到自主创新、规模化高效发展的发展历程,满足不同阶段行业日益增长的多元化需求,不断推动产品和服务的创新,通过引领风电后市场的突破,与中国风电产业共同成长。

  在此过程中,针对风电运维的痛点和难点,中国润滑油行业积极创新风电运维模式。中国润滑油信息网行业分析师表示,无论是美孚提出的基于“润滑经济”价值的全面管理方案、壳牌率先提出的“TCO”总拥有成本管理,还是福斯、长城等为客户提供的全系列解决方案,都更加聚焦全生命周期整体润滑管理,应用先进的润滑技术和解决方案,帮助显著提高机械设备的全生命周期价值,延长润滑介质寿命,降低恶性机械事故发生概率,延长设备使用,从而实现节能、减排、增效。

  随着风电后市场容量的逐年增大,各大品牌也积极地在后市场领域持续投入,如美孚®优释达®海上风电服务,推出业内第一艘海上风电换油船;嘉实多联手ONYX InSight 通过大数据分析,为风机健康“把脉”;壳牌升级推出了风电“全天候服务3.0”服务包,以“壳智汇”润滑管理的全新平台提高风机管理效率;福斯一站式高效系统方案……


  2020年,风电运维后市场正面临从“增量市场”到“存量市场”的转变和挑战。面对未来风电运维市场转型,润滑油企业如何切实把握行业发展大局,提前布局后市场运营新变,从而更好地服务“后补贴”时代的中国风电售后市场,将是风电润滑业内的共同课题。业内专家表示,信息化、数字化将决定风电行业的下一个十年。在数字化时代下,产品优化、迭代速度的加快,也给风电企业及其配套服务供应商提出了更高要求。在这场马拉松中,排位的反复变化很正常,只有能满足市场不断变化的需求,又能把控住自身的发展节奏,才会成为王者。

  期待中国润滑油行业,立足高效产品技术品质,积极创新求变,助力用户降低运维成本,提高发电量,以更具价值的润滑效益全力助推中国新能源产业进一步稳健发展!






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