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空客开拓中国海上风电新蓝海

日期:2020-04-14    来源:《风能》杂志  作者:王芳

国际新能源网

2020
04/14
08:21
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关键词: 海上风电 海上风电运维 海上风电安装

欧洲海上风电大规模扩张为直升机业务带来新的发展机遇,参与海上风电安全救援和现场运维的直升机数量不断增长,已经成为保障海上作业安全和发电收益不可或缺的交通工具。其中,空中客车公司(以下简称“空客”)的直升机在欧洲海上风电市场的占有率达3/4。尽管尚未在中国提供这项服务,但中国迅速崛起的海上风电有望成为空客直升机应用的新蓝海,而国内市场也对这项业务抱有期待。

直升机参与海上运维有优势

对于离岸较远的海上风电机组,其安装与运维通常使用船只,而空中力量的加入可以让往返运输变得更加高效、安全、节约、环保。

第一是提高出勤率和通达率。据了解,船舶的速度大概是15 ~ 25节,可以满足日常的运维需求,但对于一些紧急情况,比如施工人员的安全受到威胁,以及海况突然变化,紧急部件的运输,则难以满足需求。直升机航速在125 ~ 150节,若风电场离岸距离为37公里,船舶大概需要1 ~ 1.5小时,直升机只需要10分钟左右。在环境适应性方面,船舶出海时通常要求风力在6 ~ 8级以下,直升机则能够在10级大风天气中出航。空客的直升机应用案例中显示,直升机运送技术人员并确保快速响应进行故障排除的年通达率可超过90%,较船舶运维高出近一倍,一些运营商甚至能使这项指标达到93% ~ 97%。在这个过程中,还可避免技术人员因长时间乘船可能出现的晕船现象。据统计,直升机能够使技术人员的工作效率提升30%。

第二是安全。直升机不仅能够有效保障机组运维的安全,其自身也具有更高的安全性。直升机运维对安全等级的要求高,安全故障率比船舶低10倍。欧洲的直升机与客机具有相同的商业运行要求。从2002年为海上风电提供服务以来,欧洲的直升机运维中未出现技术人员伤亡事故。空客直升机的主要客户之一、世界上最大的海上风电直升机运营商HTM集团,业务覆盖十多个风电场,服务的风电机组超过800台。该公司主管Bernd向《风能》杂志记者表示,空客H135已经帮助他们实现了首个项目4500小时的安全飞行。此外,风电场人员接受的特定培训(例如绞车培训和直升机水下逃生培训)和直升机配备的安全设备等,也能够有效保证运维人员的安全。

第三是节约。在这方面,直升机节省的成本源于减少风电机组停机或发生故障造成的发电量损失,相应地增加了产出。通过经济模型计算,应用直升机能够使风电场的发电量提高2%~5%。

根据以往经验的统计,海上风电场的人员通勤和物料运输成本可占全部运维支出的37%。为满足单台风电机组每年的运维需求,需要动用约20次的人员运输船(CTV),而人员运输船每年约有150天无法出海。服务运维船(SOV)运维则需要大量的投资,同时受海浪影响,依然需要依靠其他船只或直升机配合出勤。综合成本来看,直升机的使用可大大节省运维支出。

第四是环保。与传统运输方式相比,直升机的燃油消耗低,二氧化碳的排放也非常少,带来的环境收益提升显著。

多个产品服务海上风电

10年间,直升机在全球海上风电运营的数量从零增长到现在的40架。

在空客的产品系列当中,H135、H145、海豚机、H175,以及H160都适用于海上风电运维。这些机型的应用大致可分为两类:一是用于运维人员到海上升压站和船舶(如SOV、电缆敷设船、住宿船或安装船)的运输。这主要使用较大型的直升机(例如H175),运送人数至少能够达到12名,多使用在项目的安装阶段和距离海岸较远的地方;二是通过直升机的绞车将运维人员运送到风电机组上,主要使用较小型的直升机(例如H135 和H145),座位数为6 ~ 8个,多用于运维阶段。不同场景将依照直升机的型号、性能要求以及主要使用/规划的时间段,派遣不同类型的直升机。

在性能方面,用于海上作业的空客直升机都配备了双发动机,绞车作业的重点主要放在单发性能上,因为即使只有一台发动机工作,直升机也必须能保持悬停,必要的时候还可在海上迫降,从而保障完成运输作业和机上人员的安全。

空客直升机海上风电主管、西欧地区销售负责人Dennis表示:“如果从可靠性以及性能的角度来说,空客直升机是首选。2009年,空客开始在德国运营这项业务。到2019年,在全球海上风电业务领域,H135有17架,H145有8架,海豚机有5架,空客直升机在欧洲海上风电市场占比超过3/4。”

看好中国海上风电市场

海上风电这一新兴产业在全球的快速发展已经势不可挡,未来潜力巨大。空客方面表示,预计到2030年,全球海上风电累计装机容量会达到2.5亿千瓦,更大型的风电机组将进入市场。而到2050年,预计全球海上将有6.5万台风电机组在运行,需要1000架直升机投入运营。

空客非常看好中国海上风电的发展,并做出乐观的市场分析。目前,中国安装了超过1000台海上风电机组,2018年贡献全球海上风电新增装机数量的一半。未来,中国有望在全球海上风电中占据约50%的份额,装机数量以15%的增长率保持快速增长。预计到2030年,中国海上风电累计装机将达到1亿千瓦,直升机应用数量在250 ~ 300架。

此前,空客与中国早有合作基础,为直升机进入海上风电领域做了相应准备。据Dennis介绍“:空客是民用市场上最大的直升机提供商,也愿意成为中国直升机领域领先的公司。我们与中国的直升机行业已经合作将近50年,业务遍布全中国。我们在青岛建立了新工厂,以完成H135直升机的生产。”

海上风电运营是一个复杂的市场,不同地理位置对项目有着不同的要求。中国漫长的海岸线、低温冰冻以及台风等天气状况,也为直升机参与海上风电运维创造了契机。为此,空客设计了一种商业案例模拟计算工具,以识别最佳的运维解决方案,并已针对中国市场情况进行定制化。Bernd表示,HTM 集团愿意支持中国相关行业为开拓海上风电市场做准备,通过向整机制造企业提供有关提升操作水平的最佳实践建议,以改善其设计(例如基准点、绞车作业区域、风电机组或照明设备的预定提升位置等),或与中国运营商共同制定培训和操作标准。

中国的海上风电场面临着很大的发展压力,补贴逐步退坡,维修窗口期短,开发商在寻求优化运维的方式,合理地配备直升机是有效保障作业安全,提高运维效率的手段。目前,欧洲海上风电场已经按照行业规范性的建设要求安装了绞车平台,方便直升机运送人员和设备。空客受访者同样希望中国风电行业能够明确相关建设要求,为直升机早日参与中国海上风电的建设与运维打下基础。


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