運維一次大于500萬元：海上風電裝備運維與技改后市場機遇與風險

2022年1月1日開始，中國海上風電進入平價時代（或者說次平價，廣東有一點點短期的地方補貼），如果統計數據不出問題，到2021年年底，中國海上風電的裝機容量（接下來3個月在內）即將突破25GW，如果按之前的5年質保期計算，接近3GW海上風電機組已經或即將出保，這對中國海上風電開發企業及海上風電裝備企業迎來一次新的考驗。

中國的海上風電從3MW到10MW,僅僅用了10年。2010年6月，上海東海大橋風電場的34臺風電機組并網發電，為當時正在舉行的上海世博會帶去了清潔能源，成為上海這座國際化大都市一道亮麗的風景線。5年后，34臺機組全部順利出質保，于2015年12月進入后運維服務階段，也就是說2015年中國海上風電的后市場時代開始。

就在昨天，1月6日，由龍源振華實施的國家能源集團旗下的風電場技改實施正式開始。這是目前國內媒體公開報道海上風電的后市場情況，從新聞的內容看，這是一次風電機組的技改動作，對于風電機組來說，只要是機電裝備，在復雜的工況下運行，都會出現各種各樣的運行故障，這個與機組本身的可靠性無關，再好的機組也會出現故障，何況中國的海上風電機組實踐運行實踐還很短。同時隨著技術進步，機組在保內實施技術更新和改造，也是正常，但如果是保內的技術改造，對主機企業確實一次巨大考驗。

1、海上風電機組保內故障成本：對主機裝備企業是一次巨大考驗

幾年前，據行業專業人士介紹，一次海上風電機組的齒輪箱更換，其成本應該在400-500萬元，按5%的故障率統計，一個200MW的海上風電場，大概率或有10MW單機類似故障，其成本1000萬元。按7000元/kw的造價，20%的毛利，大約2.8億元的毛利，質保期5年，其大部件的運維施工船費用將超過5000萬元，消耗掉毛利的18%左右，而這僅僅是施工裝備費用。即使費用大幅降低，未來這一塊成本費用也將消耗掉利潤的10%。

如果說上述故障屬于個案，那么技改這個費用將會消耗掉大部分利潤。系統性的吊裝作業大部件（輪轂，機艙），這對海上風機的主機供應商面臨一次生死考驗。曾經的海上風電王者-VESTAS在2002年世界首座大型海上風電場-荷斯韋夫（HornsRev）出現批量故障，給當時的VESTAS上了一堂生動的海上風電裝備風險課。

2、VESTAS的HORNSREV風電場故障：曾經海風一蹶不振

實際上，2002年7月投產，80臺強大的荷斯韋夫矩陣中，13臺當時投入運行的風機由于安全原因而停止運行，直到查明故障原因。接下來的一年半運行中，這80臺機組同時運行的時間僅為半小時。統計表明，在這一年半時間中總計出勤維護約75000次，即每臺風機每天維護2次。每當需要另一件扳手或者新電路板時，不得不要求另一架直升飛機送來。設備維護人員已習慣于乘坐在維修車輛中待命。

直到2003年8月，變壓器開始出現技術故障，發電機也發生了故障，開發商Elsam同樣決定予以全部更換。直到2004年春天，幾乎所有的機艙都有可能發生故障，由于施工船的成本問題，放置于Tjaereborg陸上的全部80臺風機和測試的機艙被運到岸上進行整改。同時，將風機葉片送回到制造工廠清潔，修復被雷電擊壞之處。

根據合同，風機由Vestas負責為期5年的可靠性擔保。對于發電機的缺陷和變壓器絕緣的失效，Elsam認為存在技術問題，Vestas對其質量保證也表明了承擔責任的態度，雖然變壓器的問題已經解決，然而據稱發電機失效是因為出廠時就存在的安裝問題，并非設計缺陷。但都認同質量與制造問題是核心，為VESTAS第一次干海上交了不小的費用。

這一次，幾乎快把VESTAS折騰到起點。此后VESTAS并未把海上風電作為主要市場領域，直到2013年，維斯塔斯與三菱重工聯手成立專門生產海上風力發電設備的合資企業——MHI維斯塔斯海上風電公此。后，維斯塔斯一直與三菱重工維持著合作關系。2013年，維斯塔斯在陸上風車領域與美國通用電氣公司并列世界第一，在海上風電領域則屈居于德國西門子公司之后，位居第二。

3、海上風電運維成本：下海裝備企業需要高度重視

海上風電確實不一樣。出于對海上安全、運維難度和運維成本的考慮，開發商對風機可靠性的重視被提到了前所未有的高度。

海上安全：據統計，全球2018年發生854起海上風電事故中，有70%是和海上作業（包括船只、海上平臺、風機等）相關，由此可見將風機豎立在海中對人員和設備安全構成了多大的威脅！

運維難度：根據不完全統計，即使作業人員技術水平再高，一年之中仍有近一半的時間無法出海作業。如果更換大部件更是要出動大型海上作業平臺，如果和第三方沒有長期合作協議，那真是“一船難求”！

運維成本：根據目前行業普遍的估算，海上風電運維成本占整個生命LCOE的三分之一，如果風機不“靠譜”，動輒每天幾十萬、上百萬的出船費，這個費用比例更會是噌噌往上漲，再有錢的開發商心里也會“飆血”！

眾所周知，海上風電的風場受季風及寒潮雙重影響，海況惡劣，作業窗口期少，近海和遠海的海床地質條件南北不一，盡管目前施工的海工裝備數量已經上來，但運維故障處理存在較大的不確定性，單次的出海施工意味著要付出比首次吊裝施工更多的成本費用。

4、4MW到10MW開發速度太“瘋狂”：海風主機企業要謹慎

中國的第一個海上風電場3MW到4MW,用了5年，而且還是走的技術引進的路線。但是從4MW到10MW，容量翻番卻只用了4年，海上風電的風機迭代速度似乎是超常規的發展，這幾天，行業統計了海上風電機組的研發最新進展，接下來可能還會超常規。大于10MW的機型研發計劃和在研機型超過8款，最大容量16MW，明陽智能和中國海裝預計今年下線。

技術進步帶來的產品迭代提速無可爭議，但技術創新的基礎還需要落地，從中外海上風電發展的歷程來看，風機容量越大，對整個風電產業的要求就越高，從設計，到部件制造，質量管控，可靠性，運維等都是一次考驗，從這一點來看，國際海上風電巨頭還是走的穩健開發路線，2-3年開發一代，包括西門子最新的14MW，也是2年后投入使用，盡管已有訂單，但并不著急立即投產使用，GE的12MW亦然。

腳踏實地，穩健開發。海上風電對中國來說，還是一個有一定難度的藍海市場，需要穩步推進開發，當然中國的海上風電是在國際巨頭已經趟出了一條路子，我們好好學習，規避過去的風險，吸取教訓，在風機的研發方面走更加科學穩健方式，否則會有很多企業將要拍死在歷史的沙灘上。