中投網2024-05-11 11:45 來源：中投網
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1.1.1 2024-2028年中國風電運維行業影響因素分析
一、風電行業帶動運維產業迅速發展
風電產業是可循環新能源產業，大力發展風電產業，對調整能源結構、推進能源生產和消費革命、促進生態文明建設具有重要意義。我國已將風電產業列為國家戰略性新興產業之一，在產業政策引導和市場需求驅動的雙重作用下，全國風電產業實現了快速發展，已經成為全國為數不多可參與國際競爭并取得領先優勢的產業。
我國雖為風電大國，但由于風機運行問題較多且風機質量不穩定等問題，風力運維成本居高不下一直是我國風電發展市場面臨的挑戰。隨著近年來一大批風機超出質保期，運維市場需求日益迫切，風機出質保期后維修維護業務需求逐漸增大。
此外，“雙碳”目標下，風電正處在快速發展階段。根據“十四五”規劃，每年新增裝機5,000萬千瓦以上，這也為風電運維市場迎來了發展機遇，而且風電運維能夠有效實現風電企業的降本增效，將“雙碳”目標進行到底。隨著風力發電成本的降低，風電產業規模較快提升，帶來了越來越旺盛的運維服務需求。
二、海上風電運維創新發展
（一）海上風電機組監測和分析技術
海域監測通過對海底電纜周圍海域過往船舶進行持續監控，從而減少船舶錨泊引起的電纜破壞。基礎沖刷監測通過數據采集設備獲得沖刷深度等參數，可與支撐結構響應監測相結合，為海上風電基礎結構提供更高的安全保障。
（二）新型風電運維船
目前全球共投入使用400余艘風電運維船，新型海上風電運維船尺寸更大，可搭載更多儀器設備和零部件，具有良好的乘坐舒適性，航速更快，人員轉移的安全性更高，抗風浪能力更強。專業的風電運維船有多種類型，特制的船頭不僅可供運維人員從風機底部爬梯登陸，還可降低船體的搖晃。
根據我國不同海域海上風電項目的特點，有針對性地選擇不同形式的運維船。江蘇沿海項目多坐落于潮汐帶水域，作業水位0-20m，風速3m/s-7m/s，波高0.5m-4.6m，已建成風場離岸距離3km-50km，波浪平均周期3.1s，此海域適合采用雙體船、小水線面雙體船以及居住船等。福建、廣東以及浙江沿海海域海況復雜多變，島礁、暗礁多，涌浪大，水流急，風浪大，水深10m-50m，年平均風速8.0m/s，平均波高2.0m，已建成風場離岸距離3km-30km，此海域項目離岸較近，可選用抗風浪能力強、航速快的小水線面雙體船、表面效應船和小水線面三體船等。渤海和北黃海區域的海況優于多風的福建以及處于潮汐帶的江蘇沿海，但該海域冬季會出現海冰，運維船舶需在艏部增設B級冰區加強的破冰裝置，并增加保暖防凍設備。
除常規的運維船外，運維母船是新的發展趨勢，典型的母船可供超過40人居住，可運載零部件，自持力超過1個月，具備優良的靠泊性能，搭載波浪補償懸梯及動力定位系統。但其造價和運營成本較高，目前應用相對較少。
三、海上風電運維面臨挑戰
（一）海上風力發電機組的可靠性尚未充分驗證，故障率高
我國國內已并網運營的海上風電場，使用的風力發電機組大多為陸上風力發電機組經適應海上環境改造而成，從運行業績來看，機組運行試驗周期較短，還沒有經過充分的試驗和驗證。并且，海上風力發電機組在產品設計和制造階段對全生命周期成本、特殊海洋環境條件（如涂層和防腐）的適應性設計等方面因素考慮不足，又使用在復雜惡劣的海上環境，導致風力發電機組故障率居高不下，運維工作量高，增加了運維成本。并且，業主基于對海上風電場建設投資成本的考量，加上風力發電機組主機廠商相互間的競爭，導致海上風力發電機組和陸上風力發電機組一樣，采購中標價格不斷下降，由此必然導致風力發電機組整機配置的降低和大量使用廉價質平的部件，從而降低了風機整機的可靠性。
（二）海上風力發電機組的運維尚無可操作性強的行業標準，運維團隊專業性還需提升
目前，我國海上風電場建設、驗收和運維，均缺乏現行有效的、具備可操作性的行業標準。開發商、施工單位、設計院、整機廠商等都按照各自的理解進行風電場的建設、驗收和運維，銜接不清、驗收粗糙，給項目的后續運維增加了難度。
海上風力發電機組運維人員缺乏維護經驗、缺少有效的技能培訓和運維標準文件的指導，導致其專業素質較低、維護管理能力欠缺，造成風力發電機組維修周期過長、發電量損失較多，直接影響風電場發電收益。
目前，海上風力發電機組運維基本照搬陸上力發電機組運維經驗，采取周期性計劃檢修為主、突發性故障檢修為輔的運維模式：即力發電機組運維人員根據風力發電機組標準化作業指導書指定的定檢周期對風機進行計劃性保養和測試，若風力發電機組出現臨時故障，運行人員則通知運維人員前往現場處理。長期以來，我國電力行業都是實行為主的檢修體制，預防性計劃檢修對缺陷消除、風力發電機組安全運行起到了有效的促進作用，但也有明顯的弊端，主要表現在維修過度、欠維修及盲目維修等。
（三）風力發電機組遠程故障診斷和預警能力不健全，檢修環境差，檢修難度大
當前，海上風力發電機組的維護模式仍以定期維護和故障檢修的“被動式運維”為主。雖然風電場開發商、風力發電機組廠商以及風力發電機組部分關鍵大部件生產商都逐步開始建立故障診斷和遠程預警能力，但受限于海上風力發電機組運行、故障數據積累匱乏等原因，當前的故障診斷和遠程預警體系和水平尚不足以支撐海上風力發電機組運維成本的大幅降低。
海上風力發電機組運維作業受潮汐影響明顯，既有臺風等惡劣工況，還存在較多的大風、團霧、雷雨天氣，又有大幅淺灘，遠海通達困難，交通設備選擇困難，海上維護作業有效時間短，安全風險大且缺乏大型海上風力發電機組維護裝備。
由于海上交通因天氣海況，存在極大的不確定因素，往往因為一個空開斷開，導致海上風力發電機組停機連續停機的情況常常發生。如果單臺風力發電機組報故障，運維人員前往處理故障，會導致來回交通成本巨大，對風電場的效益產生極大的影響。此外，海上風力發電機組的大部件更換成本巨大，無論是在海上風電相對成熟的歐洲，還是快速發展的中國，因為大部件供應鏈可靠性低，甚至整機設計的缺陷，導致大部件需要在海上進行更換。海上風力發電機組大部件的更換，除了大部件本身的成本外，還要考慮大型吊裝船施工的手續及費用、海上運輸費用、養殖戶補償以及天氣窗口因素等，加上風力發電機組長期停機造成的發電量損失，都增加了海上風電場的運營成本、降低了風電場的收益。
2022年，我國風電運維行業市場規模約達到394億元；2023年，我國風電運維行業市場規模約達到435億元。
我們預計，2024年我國風電運維行業市場規模將達到435億元，未來五年（2024-2028）年均復合增長率約為10.56%，2028年將達到650億元。
數據來源：中投產業研究院
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