金风科技总工翟恩地：“四位一体”为海上风电长远发展保驾护航

我国海上风电正在高速增长。

2015年我国海上风电新增装机容量为36万千瓦，2016年新增装机59万千瓦，2017年新增装机116万千瓦，2018年新增装机165.5万千瓦，三年复合增长率高达66.3%。

5月21日，国家发改委正式发布了《关于完善风电上网电价政策的通知》（发改价格〔2019〕882号）。运营商为获得较高的固定补贴电价，或将再次引发行业抢装潮。

我国海上风电行业尚处于起步阶段，随着产业的发展，大兆瓦风机进入批量商业运行阶段，但仍面临着大兆瓦风机运行经验少、台风多发区的运营经验尚需积累、施工安装方和服务机构都或多或少地存在技术短缺和不足等困难和挑战。


就海上风电发展相关问题，能见对新疆金风科技股份有限公司（下称“金风科技”）总工程师、海上业务单元总经理翟恩地博士进行了专访。翟恩地介绍了金风科技的“海上机组、海上工程、海上运维、海上培训”四位一体海上整体解决方案，他认为海上风电应该理性发展，要苦练内功，提高产品质量和管理水平，稳步推动技术创新和行业不断进步。

路线千万条 质量第一条

金风科技成立于1998年，至今已走过20多个年华。相较于才进入风电行业几年的同行们，金风科技完全称得上是一员“老兵”。

凭借二十多年对风电领域的深耕，金风科技长期保持中国风电龙头地位，务实进取，稳步前行。

然而金风科技始终不敢骄傲，“风电是一场长跑”已经成为所有金风人的共识，金风科技甚至还携手行业伙伴一起组织了一个风电行业跑团，在长跑圈小有名气。翟恩地对这句话也是深有体会，他说：“风电是长跑，比的不是谁短时期的爆发，而是看谁能够持续稳定地成长，为客户创造价值并持续盈利，比的是谁舍得在研发、管理创新、质量进步上能够持续地投入，比谁能够耐得住寂寞，能把一些基础的事情做扎实牢靠，比谁在困难和问题面前敢于担当，承担责任。”

面对新政策带来的抢装潮，金风科技在海上风电业务上采取稳健发展战略，将主要精力放在产品质量及可靠性提升工作上。


尽管早在2007年，金风科技就在海上竖立了第一台国产风机产品。但翟恩地认为，2014年三峡江苏响水海上风电项目才是我国第一个满足“双十”政策的海上风电商业化项目，距今才仅仅五年多时间。

翟恩地表示，海洋环境对风电机组带来的考验与陆上相比，完全不是一个量级，盐雾、干湿交变、海冰、台风等恶劣自然条件，每一项都给风机的正常运行带来严峻挑战。而我国海上风电起步较晚，大多数技术仍有待沉淀和验证，不能操之过急。

在金风科技眼中，质量和可靠性永远是第一位的。

当下海上风电运维可达率仍不高

金风科技认为，海上风机与陆上风机最主要的区别就是海上可达性差，很难及时维护，使得运维成本大增。

在整个海上风电成本中，机组+海上工程+施工约占69%~75%，而运维成本约占25%~31%。翟恩地表示，目前海上风机运维成本约200~300元\/千瓦\/年，现在的风场动辄几十万千瓦，若故障率过高，运维成本就会达到一个天文数字。

相比陆上风机，海上风机运维更为复杂，需要更多考虑天气因素的影响。“一旦海上风电机组出现故障，想要登上机组检修，只能靠天时地利”，翟恩地说道，“特别是东南沿海区域，一年365天大概只有100多天具备适合条件的窗口期。由此产生的各种费用，都会增加海上风电运营成本。”


“以25年使用寿命为例，目前尚没有一台海上风机走过全部生命周期，而大部分风机问题频出的时刻还没有到来”，翟恩地坦言。

针对海上风电未来的竞争格局，翟恩地表示，海上风电对于风机质量和技术含量要求极高，过去的历史经验表明，只有高度重视风机质量，稳扎稳打才能引领整个行业，只有最重视产品质量的企业才能走到最后。未来海上风电经过激烈的优势劣汰，也许未来只剩下2~3家整机商，与目前的欧洲状况类似。

四位一体海上整体解决方案

十余年间，金风科技对于海上风电的应用求索从未停止，先后参建了江苏、辽宁、福建等不同水深、不同地质、不同资源禀赋的潮间带、近海、远海各种类型的海上风电场，利用已有直驱平台成熟技术不断优化迭代，谨慎开发稳定可靠的海上机组。截至目前，金风科技累计海上风机装机容量超100万千瓦，装机台数约350台，涉及多个机型。

在这个求索的历程中，金风科技海上业务以市场需求为导向，以产品质量可靠性为根本的原则，打造了“海上机组、海上工程、海上运维、海上培训”四位一体海上整体解决方案，致力成为“中国海上风电最优解决方案提供商”。

01、海上机组

金风科技海上产品及技术具有完整的自主知识产权，每年投入10多亿元进行新产品新技术的开发应用，同时投资建设世界一流的风电实验中心，从零部件级到子部件级到整机级都进行系统的测试验证，加强海上风电产品可靠性试验验证，充分保障海上风电产品质量。


金风科技自主研发的直驱永磁大容量海上风机，在可靠性、运维成本方面优势明显，大容量海上机组同等风场规模下台数少，在运输安装成本、支撑结构成本、运维成本等方面具有明显的竞争优势。

02、海上工程

金风科技拥有属于自己的海上风电设计研究院，在海上风电勘察设计和施工安装中实现关键技术突破。这一设计研究院的雏形，最早可以追溯至2007年。彼时，金风科技在渤海湾竖立了第一台在海洋环境中运行的风力发电机组。如今，这一设计研究院已经壮大至100人规模。


这支队伍率先在行业内提出了海上支撑结构整体化设计方法，实现风、浪、流等载荷、塔架、基础、岩土整体化建模、整体化载荷、整体化结构校核。率先搭建海上支撑结构整体化设计平台iDO（integrated Design Offshore），真正实现海上支撑结构设计的过程优化、结果优化。该方法已获得DNV-GL可行性声明（Statement of Feasibility）认证。通过该平台提升与设计院协作效率30%，降低塔架、基础成本7%以上，并在行业内起到了示范引领的带头效果，推动行业进步。

03、海上运维

金风科技是最早进入海上风电商业化运营的企业，在海上运维方面，金风科技最有发言权。结合十余年海上风电项目的运维管理经验，针对海上运维业务痛点，金风科技搭建了iGO（intelligent Goldwind Offshore）金风海上风电智能管理平台，逐步在海上项目上落实推广数字化解决方案，实现降本增效。


iGO系统直接或间接的建立了与各参与方的数据交互联系，包括运维船、码头、仓库、第三方服务团队等，大幅提升了各类资源的调度效率。iGO系统可以完成水文气象预报及分析、窄带专网通信、船舶AIS、岸基雷达等软硬件及数据的集成，能高效响应现场应急需求，及时的实施计划变更调度，保障出海运维人员的安全。并能从减少发电量损失和减少出海频次角度出发，引入遗传算法、离散事件模拟，实现通过iGO系统来自动优化排布运维计划，提高安排出海运维计划的效率，提升全场发电量收益。

04、海上培训

金风科技最关注安全可靠性，不仅是机组的，还有海上人员的。金风科技于2018年11月建成国内首家满足GWO（全球风能组织）标准的海上求生实训平台，该平台可以模拟雨雾风浪、电闪雷鸣等恶劣的海上真实环境，可提前对于项目突发情况如人员落水、船艇登靠等科目进行实训，实现海上人员自救和他救。

该平台自交付以来，小班制培训形式已有近200名学员顺利通过培训并取得GWO证书。该平台也通过鉴衡CGC和劳氏船级社LR双重认证，通过实现国内外海上风电作业人员的安全培训，为海上风电发展保驾护航。


除了四位一体海上整体解决方案，金风科技还建有中国首个海上风电国家地方联合工程实验室，拥有风电领域世界领先的试验检测能力，为风电长远发展保驾护航。实验室包括16MW六自由度传动链测试平台、叶片测试平台、变桨偏航测试平台、电网接入技术验证平台、海上复杂环境测试平台以及安全培训平台为一体的综合性试验检测中心。其中，16MW整机传动实验台是自主研发的集六自由度复杂风况载荷模拟、多应力综合实验、全模型在环实时仿真与验证为一体的国际最为先进的风电机组传动链实验平台。

要成为中国海上风电最优解决方案提供商，一定离不开背后研发力量的支持。截至2018年年底，金风科技在全球设有7大研发基地，拥有国内专利申请超过3500项，海外专利申请超过400件。

不断通过技术创新开发出适应海上市场和未来技术发展趋势的风力发电机组产品，正是金风始终保持风电装备领域的领先地位的根本原因，也是金风海上风电业务的核心竞争力。面对取得的成绩，翟恩地自信地说，“中国的高铁树了一个很好的榜样，虽然比国外起步晚，但后来居上，我相信海上风电行业也可实现同样的超越。”