近期，隨著海風陸風大兆瓦機組的吊裝消息頻頻傳出，風電行業(yè)又邁上了一個新臺階。

可以看到，陸上風電開發(fā)已近三十個年頭，風機卷至15MW，葉輪直徑和塔架高度創(chuàng)歷史新高。

按照目前一些整機商“海上先行，陸上跟上”的發(fā)展思路，海風狂飆速度更為迅猛，不僅成為整機商技術實力與創(chuàng)新能力的直接體現(xiàn)，也成為風機發(fā)展走勢的風向標。

今年6月，東方風電、中船海裝18MW風機先后吊裝。7月，中船海裝的“巨無霸”在遼寧營口啟動發(fā)電，成為首個進入商業(yè)化應用的18MW機組，進一步為海風批量安裝應用奠定了基礎。

海風18MW的時代已拉開大幕。但在大幕背后，一邊是國內(nèi)風電市場競爭進入白熱化階段，全產(chǎn)業(yè)鏈業(yè)績承壓；一邊是頻繁迭代，停不下來的大兆瓦風機研發(fā)，最大單機容量已達22MW。

在這樣的行業(yè)機遇與挑戰(zhàn)面前，風電整機企業(yè)將以怎樣的“姿態(tài)”直面海風未來？

超大兆瓦市場打開

回望2022年10月，海上風電平價時代全國首個核準項目的首度綠電剛剛發(fā)出，這個由中船海裝H236-8.X平臺機組所發(fā)出的綠電標志著我國海上風電實現(xiàn)了跨越式發(fā)展。

在這一年，海上平價市場正式啟航，海上風電項目平均度電成本降至0.33元/千瓦時左右，到“十四五”末有望實現(xiàn)全面平價。從成本上看，在過去10年間，中國海上風電成本已降低了60%。

競價上網(wǎng)成為海上風電發(fā)展的最新模式，風電機組的大型化與風電規(guī)?；l(fā)展和成本降低相互作用、相互影響。

數(shù)據(jù)顯示，2024年5月，華能半島北L場址海上風電項目，單機12-14MW，含塔筒的折合單價已經(jīng)到了3000元每千瓦左右的價格。

毫無疑問，大型海上風電機組在相同條件下發(fā)電效益更高，可以有效節(jié)約用海面積、降低機位點數(shù)量，進而降低海上風電場施工成本。以100萬千瓦項目為例，安裝16MW機組，機位點數(shù)量63個，安裝18MW機組，機位點數(shù)量可減少約13%，降低基礎造價達上億元，經(jīng)濟性十分可觀。

由此，海上機組大型化開啟新一輪狂飆。截至2023年年底，我國已下線單機容量達到16MW的海上風電機型有7款，其中的4款達到18MW及以上。

2023年，大型化海風機組市場也已在醞釀當中。數(shù)據(jù)顯示，2023年國內(nèi)海上風機招標共8.8GW，其中10MW≥N≥8MW機組是海風市場主力，占78%，14MW≥N>12MW占12%，16MW≥N>14MW占1%，18MW≥N>16MW占9%，最大功率18MW級別的風機首次在招標中出現(xiàn)。

今年年初，我國首個18MW風機批量化應用項目也開啟招標工作。據(jù)不完全統(tǒng)計，目前我國已公布的涉及安裝18MW機型（包括18.8MW和16-18MW平臺產(chǎn)品）的項目共8個，集中在廣東、福建、海南海域，對18MW機型的需求總臺數(shù)達221臺，總?cè)萘考s4GW。

一場技術、成本與可靠性的拉鋸戰(zhàn)

在大型化浪潮下，高塔筒、長葉片越發(fā)成為行業(yè)標配。2021年中船海裝下線的H210-10MW機組將海上風機葉輪直徑擴大至210米。

到今年，中船海裝正式投入運營的H260-18MW機組其風輪直徑已達到260米，塔筒高度也達到了145米。

葉片長度與塔筒高度的不斷延伸，使得風能資源開發(fā)利用進入新領域，同時對安全性能提出更為嚴峻的考驗。

為避免極端風速條件下的安全風險，變槳軸承、輪轂、電機、主軸承及偏航軸承等核心部件均需進行強化設計，這不可避免地增加了機組重量與制造成本。

但在低價市場的逼迫下，行業(yè)必須考慮用何種方式降本？

輕量化及平臺化設計應運而生，不過這些策略的實施對供應鏈的整合能力提出了更高要求，并伴隨著潛在的風險與挑戰(zhàn)。

平衡大型化及輕量化、平臺化與可靠性之間的關系成為風電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重中之重。

不乏業(yè)內(nèi)人士指出，技術創(chuàng)新迭代速度超出了行業(yè)的能力。當前風機部件尤其葉片、塔架技術等還未經(jīng)實質(zhì)性的驗證，開始批量商業(yè)化應用必然存在風險。

作為企業(yè)而言，即便行業(yè)競爭形勢再激烈，也不能冒進，必須對技術創(chuàng)新和產(chǎn)品市場推廣進行嚴格的評估。海外市場的經(jīng)驗教訓更是敲響了警鐘，質(zhì)量問題足以對企業(yè)造成毀滅性打擊。

如GE今年已對外宣布，暫停18MW以及更大額定功率的海上風機研發(fā)制造計劃，將發(fā)展重心放在15MW平臺上。而在一年前，這家公司曾表示容量17-18MW機型將更迎合市場。

質(zhì)量與安全問題始終值得所有風機廠商警醒。

要快，更要穩(wěn)

近年來，由于技術快速迭代和未經(jīng)充分試驗等因素，海內(nèi)外風電機組事故頻發(fā)，安全風險顯著上升。

海上風電在日常運行中，要直面強烈的海風、腐蝕等惡劣環(huán)境，對機組的安全性、可靠性、穩(wěn)定性提出了嚴苛的要求，特別機組大型化、平價化趨勢下，對機組及關鍵零部件的要求也越來越高。

現(xiàn)階段中國風機的每一次機型迭代背后，都是全產(chǎn)業(yè)鏈的突破。

以中船海裝為例，其18MW機組是聯(lián)合了中國船舶集團風電產(chǎn)業(yè)鏈單位和多家科研院所、優(yōu)勢企業(yè)協(xié)同創(chuàng)新，從整機及并網(wǎng)需求分解轉(zhuǎn)化為對葉片、發(fā)電機、變流器、直流升壓、基礎支撐和控制系統(tǒng)的正向設計。

據(jù)中船海裝介紹，該機組實現(xiàn)整機國產(chǎn)化率達90%以上，葉片、發(fā)電機、齒輪箱等關鍵核心部件國產(chǎn)化率近100%。

高質(zhì)量、高標準的設計是先導，為保障機組安全，一般新產(chǎn)品推出還需經(jīng)過充分的工廠內(nèi)實驗、試驗風場測試驗證，小批量運行后才進行更大批量的供貨，這需要一年到一年半的時間，當前這一驗證過程被迫大幅縮短。

不過，在風機測試方面，中船海裝做得相當細致，看得出公司對此高度重視。作為在2022年底就推出18MW機組的整機商，中船海裝有相對更充足的時間給機組做“全面體檢”。

據(jù)了解，中船海裝傾力打造了海上風電機電傳動系統(tǒng)研發(fā)試驗平臺，布置了包括功率、振動、轉(zhuǎn)速、溫度、噪聲在內(nèi)的數(shù)百個傳感測量點，全力滿足海上風電大型化、輕量化、集成化等新技術應用前的測試驗證需求。

從下線到正式商業(yè)化運行，中船海裝18MW機組正好走過一年半的時間。

在該風機進行廠內(nèi)測試的同時期，行業(yè)也馬不停蹄，多地陸地臨海開建大兆瓦風機測試機位，為超大容量海上風電機組測試保駕護航，還能節(jié)省研發(fā)成本，更有助于企業(yè)搶占市場先機。

此次，中船海裝18MW選擇安裝的地點位于遼寧營口的海邊，將配套當?shù)責犭姀S進行發(fā)電，形成風電、光伏、火電等綜合發(fā)電格局。

據(jù)悉，中船海裝主要看中測試點兼具海上風電和陸地風電的實驗條件，能為未來我國海陸結合地帶的超大風電機組做出全新探索。同時，遼寧也是中船海裝著力開發(fā)的海風市場，不久前，中船海裝一批8MW風機助力遼寧實現(xiàn)了海上風電平價“零”的突破。

寫在最后

超大風電機組開發(fā)成本高昂，挑戰(zhàn)重重，筑起市場準入的高墻，加劇了行業(yè)集中。一場圍繞成本、技術、供應鏈等多維度的激烈博弈也隨之展開，安全問題暗中潛伏，隨時準備對疏忽者發(fā)出致命一擊。

說到底，在這場事關企業(yè)命運與行業(yè)發(fā)展的較量中，行穩(wěn)才能致遠！