質(zhì)量是海上風電的“生命線”，關(guān)乎項目收益和成敗，甚至是項目全生命周期的安全問題。孫國光表示，在降本壓力下，全行業(yè)應加強海上風電產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同，推動產(chǎn)業(yè)升級和科技創(chuàng)新，探索降本增效路徑，從而促進海上風電高質(zhì)量發(fā)展。每個海上風能人都要強化質(zhì)量意識，筑牢底線思維，全面加強質(zhì)量管理，大力弘揚工匠精神。
受訪人：中鐵大橋局新能源工程指揮部總工程師、教授級高工 孫國光
Q：海上風電向大容量、大基地、深遠海發(fā)展，對基礎和機組安裝、海上裝備、建造技術(shù)等都提出了哪些更高要求？具體需要從哪些方面去應對？
A：中國海上風電經(jīng)過近20年的發(fā)展，尤其是2021年的“搶裝”，規(guī)模上一舉躍居世界第一，已具備規(guī)模化發(fā)展的堅實基礎和平價建設的條件。然而，我們要清醒地看到，與歐洲的風電發(fā)達國家相比，我國海上風電在工程技術(shù)方面仍存在一定差距。
隨著我國海上風電工程逐步走向深遠海和大容量，風電建設的平價/競價要求，對海上風電的設計、制造、施工乃至運維均提出了更高的要求，也帶來了更大的挑戰(zhàn)。第一，自然環(huán)境方面的挑戰(zhàn)。隨著離岸距離越來越遠，自然環(huán)境更加惡劣，風電建設環(huán)境越來越差。第二，基礎的結(jié)構(gòu)形式及風電機組單機容量的大型化，給施工裝備和施工工藝帶來新的挑戰(zhàn)。第三，先進的適合目前風電工程建設的施工裝備比較緊缺，即便是2021年以來打造了一些船機，但它們主要集中在2024年投產(chǎn)使用。第四，度電成本的競爭，給制造廠商和施工單位帶來更大的壓力。
面對這些壓力和挑戰(zhàn)，首先，從施工角度來講，需加強產(chǎn)業(yè)融合，打通行業(yè)界限，融入現(xiàn)代信息技術(shù)。行業(yè)之間可以相互借鑒，比如橋梁和風電之間，風電和石油之間有一些技術(shù)是相通的，可以發(fā)揮不同行業(yè)優(yōu)勢，促進基礎和機組安裝技術(shù)的進步。其次，要打造一批適合深遠海施工的海上裝備，安裝平臺具有先進的作業(yè)參數(shù)，具備DP功能，最好能夠做到運裝一體，基礎鋼結(jié)構(gòu)和機組構(gòu)件都可以集中運輸安裝，提高作業(yè)效率。最后，還要在建造技術(shù)上進行智能化創(chuàng)新，持續(xù)加強新型基礎、新材料、新設備、新工藝的研發(fā)應用。
Q：風電行業(yè)的價格內(nèi)卷已經(jīng)從陸上蔓延到海上，您認為背后的主要原因是什么？在降本壓力下，海上風電質(zhì)量面臨哪些挑戰(zhàn)？
A：中國海上風電“國補”取消后，這兩年的發(fā)展確實越來越“卷”。2022年，福建的競配中標電價低至0.204元/千瓦時；今年，上海公布新一輪的競配結(jié)果，最低上網(wǎng)電價為0.207元/千瓦時。這樣的價格是否能夠反映真實的建設成本，我是持懷疑態(tài)度的。如果不能，會對風電場的建設和行業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展帶來極大的傷害。造成這種局面，我想其中一個主要原因是缺乏正確的政策引導，從“有國補”時代到“無國補”時代，需要一個平穩(wěn)健康的過渡期，避免造成“大躍進”式的發(fā)展。此外，是風電場缺乏規(guī)劃，行業(yè)缺乏監(jiān)管，發(fā)電企業(yè)之間存在惡性競爭，開發(fā)建設環(huán)境惡劣，競配、核準及用海等手續(xù)審批流程過長，浪費了大量的經(jīng)濟成本和時間成本。
面對這樣的內(nèi)卷和壓力，全行業(yè)應加強海上風電產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同合作，推動產(chǎn)業(yè)升級和科技創(chuàng)新，探索降本增效路徑，才能促進海上風電高質(zhì)量發(fā)展。政府需科學合理規(guī)劃風電場，形成規(guī)?；⒒鼗?；開發(fā)商要加強整合資源，加快海上風電產(chǎn)業(yè)化進程；設計院和制造廠商要進行設計優(yōu)化和產(chǎn)品升級，最大限度地降低支撐結(jié)構(gòu)和風電機組的建造成本；施工單位要進行工藝創(chuàng)新和裝備研發(fā)，實現(xiàn)海上風電智能化建造。
降本增效不僅僅是控制好建設期降本環(huán)節(jié)，同樣要關(guān)注設備技術(shù)的成熟，運行穩(wěn)定。當前機組單機容量越來越大，甚至沒有經(jīng)過樣機試驗就批量化生產(chǎn)，這對于未來的投產(chǎn)運營，保證足夠的發(fā)電小時數(shù)和收益，存在較大風險。因此，要穩(wěn)步推進海上風電健康可持續(xù)發(fā)展，平穩(wěn)助力國家碳達峰、碳中和目標的實現(xiàn)。
Q：具體來說，需要通過哪些環(huán)節(jié)來提高海上風電的質(zhì)量？
A：質(zhì)量是海上風電的“生命線”，關(guān)乎項目收益和成敗，甚至是項目全生命周期的安全問題，是廣義的質(zhì)量。項目建設過程要重點關(guān)注設計質(zhì)量、產(chǎn)品質(zhì)量及制造施工質(zhì)量。設計人員不僅要考慮項目交付狀態(tài)下的質(zhì)量，同時也應考慮施工狀態(tài)下的質(zhì)量。合理的出圖時間、工藝標準，以及充分考慮施工過程的可行性，是設計人員需要重點考慮的因素，在滿足規(guī)范標準的前提下，保證項目能夠順利合格建成。
海上風電項目的產(chǎn)品包括風電場所有的風電機組設備，它們的質(zhì)量將直接決定項目全生命周期能否順利安全運營。因此，產(chǎn)品的選擇要綜合考慮出廠成本和運維成本，應嚴格把控產(chǎn)品的采購、運輸及驗收環(huán)節(jié)。最后是關(guān)鍵的制造施工質(zhì)量。作為風電建設者，要堅守質(zhì)量，傳承創(chuàng)新，不僅應注重實體質(zhì)量，也需關(guān)注外觀質(zhì)量。要通過工裝設備的研發(fā)，工藝質(zhì)量的創(chuàng)新，實現(xiàn)工裝保工藝，工藝保質(zhì)量，將設計圖紙變成合格的產(chǎn)品。要牢固樹立“不留遺憾、不當罪人、建不朽工程”的理念，強化源頭、過程和細節(jié)控制。技術(shù)干部要把好設計審核關(guān)、原材料質(zhì)量關(guān)、過程控制關(guān)，制定并落實工序質(zhì)量責任制，以工作質(zhì)量保證工序質(zhì)量，以工序質(zhì)量保證工程質(zhì)量。
施工現(xiàn)場要堅持和推廣工序流轉(zhuǎn)實名簽認制度，形成責任可傳遞、質(zhì)量可追溯、問題可追究的機制。每個海上風能人都要強化質(zhì)量意識，筑牢底線思維，全面加強質(zhì)量管理，大力弘揚工匠精神。通過各個環(huán)節(jié)的質(zhì)量把控，確保整個風電場全生命周期質(zhì)量萬無一失。
Q：根據(jù)中國海域的不同特點，需要選擇哪些不同類型的基礎形式？其未來的技術(shù)發(fā)展呈現(xiàn)怎樣的趨勢？
A：中國擁有約18000km海岸線，海域特點不盡相同。然而，隨著海上風電走向深遠海和大容量，不論是渤海灣、長三角、閩南、粵東，還是北部灣，短期內(nèi)都將以固定式基礎為主。對于漂浮式基礎，從中國海上風電中遠期規(guī)劃來看，至少在“十四五”期間無法形成規(guī)?；l(fā)展。未來，基礎形式主要以單樁、四樁導管架、嵌巖式導管架及吸力式導管架基礎應用更為廣泛。2021年“搶裝”后，大部分開工建設項目都采用單樁基礎，因為單樁基礎的建設成本和施工周期相對可控，但隨著水深達到35m以上，機組單機容量上升至10MW以上，單樁基礎受到限制。
未來，除渤海灣和北部灣海域外，還是以導管架基礎為主。四樁導管架基礎形式相對比較成熟，適應水深可達70m。在福建、廣東地區(qū)，基礎經(jīng)常會遇到巖層，嵌巖式導管架基礎，尤其是植樁的嵌巖式導管架基礎將會有廣泛的應用空間，其質(zhì)量有保證，工期上更可控。自2021年以來，吸力式導管架基礎經(jīng)過幾個風電場的應用，顯現(xiàn)出一定的優(yōu)勢，基礎鋼結(jié)構(gòu)全部在工廠制造完成，現(xiàn)場只需一次吊裝工作，效率更高。
接下來的一段時間，適應深遠海、大容量的基礎形式將以這種導管架基礎為主，不論是樁式，還是吸力式導管架，其基礎剛度大，結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)固，適應水深范圍大。也無須擔心導管架架體過高，起重船無法滿足吊高、吊重要求。未來，可以研究分體制造、分體安裝的施工方式。如果這項技術(shù)能夠攻關(guān)成功，對吊裝施工的起重船的作業(yè)參數(shù)要求會大大降低，導管架基礎也許還可以適應更深的海域。
Q：在創(chuàng)新時，需要哪些新的外部學科或智能化手段支持，為這一行業(yè)賦能？
A：海上風電作為新能源產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，有著廣闊的發(fā)展前景。然而，要保證風電行業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展，同樣面臨著巨大挑戰(zhàn)，智能化建造平臺的研發(fā)，“卡脖子”技術(shù)的攻關(guān)，關(guān)鍵裝備的國產(chǎn)化，需要每個風能人開拓進取，持續(xù)創(chuàng)新。創(chuàng)新永遠在路上，可以是多元的，行業(yè)之間、學科之間相互借鑒，相互促進?？梢猿浞掷脭?shù)字技術(shù)，讓數(shù)字創(chuàng)造價值，打造海上風電智能建造平臺，融合智能吊裝、智慧測量、海況監(jiān)測及安全監(jiān)控等技術(shù)，助力海上風電智能建造技術(shù)發(fā)展。
還可以大力發(fā)展制氫技術(shù)，解決海上風電遠距離輸送和儲存的問題，它更是減少棄風并提高利用效率的最優(yōu)方案之一。也可以探索海洋牧場與海上風電融合發(fā)展，利用海上風電基礎的穩(wěn)固性，將牧場平臺、休閑垂釣及智能化網(wǎng)箱等與基礎融合，不僅可以降低海洋牧場運維成本，還能夠提高生物養(yǎng)殖容量，打造“海上風電功能圈”，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)多元化拓展。
Q：從中鐵大橋局建設的海上風電工程項目來看，跨海橋梁建設為海上風電提供哪些經(jīng)驗參考？如何訓練一支有經(jīng)驗的對海況能夠準確把控的施工管理團隊？
A：跨海橋梁和海上風電施工兩者在人才、技術(shù)、裝備等方面具有高度相通性?？绾蛄航ㄔ毂旧頍o論從基礎結(jié)構(gòu)形式，施工組織方案，還是質(zhì)量保證體系來看，都屬于復雜且成熟的工程領(lǐng)域?？绾蛄航ㄔO中的深水基礎施工方法在風電施工中得到了應用，尤其是在嵌巖樁施工中有比較成熟的工藝和經(jīng)驗，可以在海上風電建設中進行推廣應用。比如福建興化灣一期項目，全部是嵌巖樁基礎，施工過程借鑒了平潭跨海大橋的施工經(jīng)驗，重點控制鋼樁打擊能量，避免鋼樁遇到巖石變形，鉆孔過程保證泥漿質(zhì)量，選擇合理的扭矩進行鉆孔施工，取得了非常好的效果。
跨海橋梁建設中對船舶管理的經(jīng)驗值得參考，橋梁施工經(jīng)常會用到幾十艘船舶，相當于一個大型航母艦隊，針對每艘船進行合理調(diào)配，發(fā)揮最大效率，并保證船舶的航行或失速安全，需要一個有效的船舶管理系統(tǒng)，這套系統(tǒng)可以借鑒到海上風電施工中。
跨海橋梁建設在防臺（臺風）方面已經(jīng)有了全面的經(jīng)驗總結(jié)，有成熟的防臺預案，有防臺加固措施，有臺風預警撤離程序，包括船舶的避臺應急預案，都可在海上風電建設中推廣應用?？绾蛄航ㄔO中對海況的監(jiān)測預報技術(shù)也可以指導海上風電項目選擇施工窗口期；跨海橋梁建設的智能吊裝技術(shù)、智慧測量技術(shù)等很多經(jīng)驗值得參考借鑒。
一支有經(jīng)驗的對海況能夠準確把控的施工管理團隊，不但要每天根據(jù)海況監(jiān)測預報手段，關(guān)注未來7~10天的天氣預報，還需根據(jù)預報了解風速、浪高、涌高、周期、流向及潮汐情況，判斷當天和未來幾天適合作業(yè)的工序，一定要順勢而為，切不可與大自然對抗，且要確保一個大型作業(yè)工序在這個窗口期內(nèi)完成，否則后果不堪設想。
堅決杜絕一切因沒有及時避風避臺而造成災難的情況發(fā)生。經(jīng)驗是從實踐中得來的，要保證一個施工管理團隊人員結(jié)構(gòu)合理，這個團隊要有決策者、技術(shù)管理、吊裝指揮、船舶調(diào)度等，長期穩(wěn)定地在施工一線錘煉，并不斷培養(yǎng)傳承。
原標題：價格內(nèi)卷，海上風電仍要堅守質(zhì)量、傳承創(chuàng)新
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