十年前浮式風(fēng)機對于我們來說還是個新概念，全球也只部署了非常有限的幾個小功率樣機進行測試，而現(xiàn)如今，真正的商業(yè)浮式風(fēng)機風(fēng)場已經(jīng)投入運行。

近年來油公司對于風(fēng)電開發(fā)，乃至于浮式風(fēng)電開發(fā)逐漸提高了重視程度，特別是Equnior在蘇格蘭的Hywind Scotland Wind Park世界第一個商業(yè)浮式風(fēng)機項目取得成功以后，越來越多的油公司將其降低二氧化碳排放的解決方案聚焦到浮式風(fēng)電領(lǐng)域。

Equinor在挪威的Hywind Tampen項目部署了11臺Hywind浮式風(fēng)機為Snore和Gullfaks油田開發(fā)進行供電。意大利油企Resol和Aker與美國Priciple Power Inc（PPI）進行合作尋求在浮式風(fēng)電領(lǐng)域取得突破。Shell同丹麥Stiesdal Offshore Technologies和瑞典的Hexicon AB進行合作。


更多的能源開發(fā)商，包括油氣行業(yè)的能源巨頭都將目光聚焦在浮式風(fēng)電領(lǐng)域，浮式風(fēng)電的發(fā)展迎來了重要的機遇期。

浮式風(fēng)機基礎(chǔ)發(fā)展簡要回顧

近20年來出現(xiàn)了很多浮式風(fēng)機基礎(chǔ)概念，其中Equinor的Hywind概念推出較早。在挪威沿海經(jīng)過長期測試以后，2017年蘇格蘭Peterhead沿海部署了全球第一個投入商業(yè)運行的浮式風(fēng)場，容量30MW。


PPI的Windfloat無疑是目前最成功的的浮式風(fēng)機概念。其第一個樣機在葡萄牙進行了長期測試以后目前被拖航至蘇格蘭阿伯丁沿海的Kincardine Offshore Wind Farm繼續(xù)服役。Kincardine 風(fēng)場的所有者，西班牙的Cobra預(yù)計將陸續(xù)在該風(fēng)場部署50MW，單機8MW的Windfloat浮式風(fēng)機。

2018年，Ideol在法國和日本部署了個一臺Damping-Pool樣機，TodaCorporation在日本的GOTO項目還將部署10臺Damping-Pool浮式風(fēng)機并為該項目專門投資建造了半潛安裝船。


2021年法國沿海還將部署兩種浮式風(fēng)機。EDFEnergy的Nouvelles將部署三臺8.4MW西門子歌美颯風(fēng)機，采用SBM的TLP基礎(chǔ)浮式風(fēng)機。Eolfi的Groix項目將部署4臺6MW采用Naval Energies半潛基礎(chǔ)浮式風(fēng)機。

Stiesdal的Tetraafloat和Hexicon概念完成了第一階段的概念設(shè)計預(yù)計在2022年之后投入樣機測試。

其他的概念還包括：四立柱單點系泊的半潛基礎(chǔ)Eolink，西班牙Saitec的單點系泊SATH，瑞典的垂直軸風(fēng)機概念SeaTwirl，Saipem的Hexafloat。經(jīng)統(tǒng)計，這些浮式基礎(chǔ)概念鋼結(jié)構(gòu)重量范圍大概在410t/MW，混凝土材質(zhì)結(jié)構(gòu)重量為1100t/MW。

換句話講，如果你設(shè)計的鋼結(jié)構(gòu)半潛風(fēng)機基礎(chǔ)支撐的是6MW級別風(fēng)機，那么基礎(chǔ)的鋼結(jié)構(gòu)重量應(yīng)該在2500t左右，這是一個客觀規(guī)律。

歐洲目前依舊是浮式風(fēng)機的主戰(zhàn)場，位于基礎(chǔ)引領(lǐng)地位，但規(guī)模較大的開發(fā)商已經(jīng)不滿足于在歐洲進行浮式風(fēng)機項目開發(fā)，他們的目光是全球性的。Equinor和PPI進行合作，目前是美國西海岸以及夏威夷浮式風(fēng)機項目的主要參與者和領(lǐng)導(dǎo)者。


亞洲也是未來5年浮式風(fēng)機項目發(fā)展的熱點區(qū)域，主要包括日本、臺灣、韓國以及中國大陸。歐洲未來的浮式風(fēng)場項目將集中在蘇格蘭、法國沿海，其中法國未來發(fā)展規(guī)模最大，Quadran以及Eolfi已經(jīng)宣布將在法國的試驗風(fēng)場項目之后跟進建設(shè)商業(yè)風(fēng)場，預(yù)計未來法國沿海將有2~5GW的潛在浮式風(fēng)機發(fā)展空間。


展望未來

相比于動輒以多少多少GW來衡量和展望浮式風(fēng)機的未來發(fā)展情況，通過統(tǒng)計浮式風(fēng)機的部署數(shù)量更能直觀的考察未來浮式風(fēng)機的發(fā)展前景。

預(yù)計到2022年，全球?qū)⒉渴?0臺左右的浮式風(fēng)機，這一數(shù)量有可能在2022年增加到200臺，樂觀估計的話到2030年有可能到1500臺。同時，風(fēng)機容量也會越來越大。目前主流是6MW、8MW，未來的主流會達到10MW乃至12MW，Vestas和GE目前都在進行10MW級風(fēng)機的研發(fā)工作。

隨著水深的增加，單機容量的增加，單臺浮式風(fēng)機的成本成為事關(guān)成敗的重要因素。隨著技術(shù)發(fā)展和規(guī)模增加，2022年的單臺浮式風(fēng)機成本可能是4千萬美元，到2030年有可能下降到3000萬美元，但這里面存在非常多的不確定性。

大兆瓦的風(fēng)機逐漸成為主流，短期內(nèi)單機成本不會下降很快。越大容量的風(fēng)機，其浮式基礎(chǔ)需要設(shè)計的更大，系泊系統(tǒng)也需要更強。隨著市場的需求逐漸增加，海上安裝資源會更加緊俏，安裝船的日費率會逐漸增加，這使得項目建設(shè)對于安裝資源的依賴性加強，建設(shè)周期拉長。在安裝資源稀缺和市場尚未完全發(fā)展的時期，浮式風(fēng)場的CAPEX還將是一個天文數(shù)字，因而預(yù)計在最近十年內(nèi)，全球的浮式風(fēng)場還將以小規(guī)模為主。同時，浮式風(fēng)場一般離岸距離較遠，運行風(fēng)場需要付出的OPEX也不是個小數(shù)字。

隨著項目建設(shè)的進行和開發(fā)運行維護的經(jīng)驗積累，長期來看浮式風(fēng)場的整體投資會緩慢下降，但項目的經(jīng)濟性依舊會是長期的挑戰(zhàn)，因而拉長浮式風(fēng)場的整體服役時間會是一個普遍的、最可行的選擇。設(shè)計壽命長、質(zhì)保時間長的風(fēng)機會在未來具有更好的發(fā)展前景。

開發(fā)商進行浮式風(fēng)場投資之前都會進行樣機測試，并不是所有的概念都能滿足開發(fā)商盈利要求。好的概念能夠給與項目投資人足夠的信心，這也是目前主流概念集中在Hywind，Windfloat和Ideol三者身上的最大原因。只有經(jīng)過長期測試，能夠在經(jīng)濟性上說服開發(fā)商的概念才會在未來有更好的發(fā)展空間，這是目前浮式風(fēng)點發(fā)展的一個趨勢。在未來一段時間內(nèi)，主流的概念會越來越集中甚至形成壟斷，一些發(fā)展較慢或者剛推出的概念可能很難再有出頭之日。

固定基礎(chǔ)風(fēng)機和浮式風(fēng)機

對于固定基礎(chǔ)風(fēng)機服役的極限水深目前的主流觀點以30m為限，一般認(rèn)為60m以上水深對于部署浮式風(fēng)機會取得較好的效果。一些地區(qū)的土壤條件和地址條件可能并不適合大規(guī)模部署固定式風(fēng)機。在這些地區(qū)部署浮式風(fēng)機不失為一種相對好的選擇。但在浮式風(fēng)機商業(yè)開發(fā)在經(jīng)過長時間實踐證明前，固定式風(fēng)機還會是主流的海上風(fēng)機基礎(chǔ)形式。