海上(shàng)風電(diàn)運維難題，ROV有答案

即使從(cóng)全球範圍來看(kàn)，海上(shàng)風電(diàn)在今日還(hái)是一(yī)個(gè)新興的行業(yè)。雖然它的發展速度已經遠(yuǎn)超人們的預期，但是還(hái)遠(yuǎn)稱不上(shàng)完善。世界上(shàng)第一(yī)座海上(shàng)風電(diàn)場在丹麥，它于 1991 年(nián)投入運行，2017 年(nián)退役拆除，比最早預期壽命延長(cháng)了 6 年(nián)。由于資源的短缺，歐洲很多(duō)國(guó)家很早就(jiù)投入到(dào)了海上(shàng)風電(diàn)的建設當中，世界上(shàng)的海上(shàng)風電(diàn)場也主要集中在地中海區域。

2017 年(nián) 3 月(yuè)，Vindeby海上(shàng)風電(diàn)場正式宣告退役

我國(guó)風電(diàn)産業(yè)雖起步晚，但是增長(cháng)快。前幾年(nián)我國(guó)實行的補貼政策推動了風電(diàn)行業(yè)的“搶裝潮”，著(zhe)實推動了相(xiàng)關行業(yè)的發展。從(cóng) GWEC（全球風能(néng)理事(shì)會(huì)）2022 年(nián)發布的海上(shàng)風電(diàn)行業(yè)報(bào)告來看(kàn)，來自(zì)中國(guó)的企業(yè)已成為(wèi)全球最大的海上(shàng)風電(diàn)風機(jī)基礎的制造商，把常年(nián)位居榜首的龍頭企業(yè)西(xī)門(mén)子歌(gē)美飒擠出了前三，而我國(guó)生(shēng)産的風機(jī)還(hái)未在境外完成過安裝，這就(jiù)表明巨大的産量全部都投入到(dào)了國(guó)内市(shì)場。

中國(guó)風機(jī)産量已居于世界第一(yī)

現階段，我國(guó)主要的電(diàn)還(hái)是來源于火力發電(diàn)，盡管經過的技(jì)術(shù)革新，大型的火電(diàn)站的對環節污染已不像原來那樣嚴重，但是燃煤産生(shēng)大量的碳排放(fàng)是不可避免的。另外，煤炭資源不是取之不盡用之不竭的，盡管較其他國(guó)家而言，我國(guó)煤炭資源豐富，但是畢竟資源是有限的，開(kāi)發新能(néng)源是必然的。除了火電(diàn)外，第二大來源是水(shuǐ)電(diàn)，但是水(shuǐ)電(diàn)在目前也無法滿足我國(guó)的用電(diàn)需求，加上(shàng)近年(nián)異常氣候頻發，對水(shuǐ)電(diàn)站也産生(shēng)了一(yī)定的影響。這讓發展新能(néng)源的需求愈發迫切了起來。

海上(shàng)風電(diàn)有許多(duō)顯著的優點。第一(yī)就(jiù)是優質的海風，風力發電(diàn)最關鍵的因素就(jiù)是風的大小(xiǎo)，而海上(shàng)風況普遍優于陸上(shàng)，離岸 10 千米的海上(shàng)風速通(tōng)常比沿岸要高(gāo)出 20%。在同等條件(jiàn)下(xià)海上(shàng)風力機(jī)的年(nián)發電(diàn)量能(néng)比陸上(shàng)高(gāo) 70%。同時海上(shàng)很少有靜(jìng)風期，因此風力機(jī)的發電(diàn)時間更長(cháng)。通(tōng)常來說，陸上(shàng)風力機(jī)的年(nián)發電(diàn)利用小(xiǎo)時數大約是 2000 小(xiǎo)時，而海上(shàng)風力機(jī)往往能(néng)達到(dào) 3000 多(duō)小(xiǎo)時。對于我國(guó)而言，約一(yī)萬八千多(duō)千米長(cháng)的海岸線，加之 6000 多(duō)個(gè)島嶼，相(xiàng)對于陸地，我國(guó)近海風能(néng)資源更為(wèi)豐富。

三峽莊河海上(shàng)風電(diàn)場

第二是節省了陸地的使用，同時減少了對居民(mín)及環境的影響，巨型的風機(jī)若安裝在居民(mín)區附近，會(huì)産生(shēng)視覺以及聽覺污染，持續旋轉産生(shēng)的陰影和噪音(yīn)會(huì)對居民(mín)産生(shēng)不小(xiǎo)的影響。陸上(shàng)風機(jī)在建造運輸的過程對自(zì)然環境也會(huì)産生(shēng)些許的破壞，也有研究機(jī)構表明，風電(diàn)站對自(zì)然生(shēng)物(wù)也會(huì)造成影響。海上(shàng)風電(diàn)很大程度上(shàng)避免了這些陸上(shàng)風電(diàn)的老問題。

事(shì)情都有兩面性，能(néng)源也不例外。海上(shàng)環境惡劣，這使得海上(shàng)風電(diàn)的劣勢其實也是顯而易見(jiàn)的，它施工(gōng)難度大，維護困難，成本較高(gāo)。一(yī)般認為(wèi)，海上(shàng)風電(diàn)的開(kāi)發成本比陸上(shàng)風電(diàn)要高(gāo)出 50%。目前來看(kàn)，發展新能(néng)源的目的不是為(wèi)了取代現有的某一(yī)發電(diàn)模式，而是在優化能(néng)源的結構，形成一(yī)種更健康的對環境更為(wèi)友(yǒu)好的産業(yè)。

海上(shàng)風力發電(diàn)場容易受到(dào)來自(zì)海上(shàng)極端條件(jiàn)的許多(duō)維護問題的影響，高(gāo)故障率在海上(shàng)風電(diàn)發展早期并不鮮見(jiàn)，人們對海上(shàng)惡劣的自(zì)然條件(jiàn)還(hái)是預估不足。傳統陸上(shàng)機(jī)組沿用到(dào)海上(shàng)往往會(huì)導緻頻發的“齒輪箱故障”。我國(guó)早期發展海上(shàng)風電(diàn)時也走過改裝陸上(shàng)機(jī)組下(xià)海的路(lù)，結果可想而知。現在一(yī)台樁機(jī)從(cóng)生(shēng)産組裝到(dào)最後退役，其實一(yī)般也隻有25年(nián)的時間，但安裝完成後，就(jiù)會(huì)進入運維期。

海上(shàng)風電(diàn)運維難度大，成本高(gāo)。從(cóng)難度上(shàng)看(kàn)，運維作業(yè)工(gōng)況惡劣，除去可能(néng)會(huì)遇到(dào)台風的狀況，平常也會(huì)遇到(dào)氣旋所帶來的大風、團霧、雷雨這些不适合出海的天氣，同時又(yòu)受大幅淺灘，潮間帶各潮汐影響。種種因素造成了通(tōng)達困難，交通(tōng)設備選擇困難，使得海上(shàng)運維作業(yè)有效時間短，安全風險大。從(cóng)成本上(shàng)來看(kàn)，運維的成本實際上(shàng)和裝機(jī)成本相(xiàng)當，甚至要略高(gāo)于裝機(jī)成本，約占用電(diàn)成本的 25%。降低(dī)長(cháng)期維護的成本，無疑是對風電(diàn)發展極為(wèi)有利的。

25 年(nián)中的前 5 年(nián)，風機(jī)制造商會(huì)提供質保，之後則需要電(diàn)場自(zì)行維護。除了葉片和汽輪機(jī)，水(shuǐ)下(xià)的部分也是維護的重難點，包括樁基，海纜等。擅長(cháng)水(shuǐ)下(xià)檢測的 ROV 為(wèi)電(diàn)力生(shēng)産商提供了一(yī)種經濟高(gāo)效的解決方案，它可以密切關注水(shuǐ)下(xià)的狀況，能(néng)完成包括風電(diàn)樁基（沁水(shuǐ)構件(jiàn)）檢測、犧牲陽極檢測、沖刷腐蝕檢測在内的多(duō)種檢測任務。相(xiàng)對于培養水(shuǐ)下(xià)作業(yè)人員(yuán)，ROV 更易于使用，可以為(wèi)風電(diàn)公司節省定期檢查的費(fèi)用，也能(néng)夠更準确客觀的對水(shuǐ)下(xià)結構進行監測，降低(dī)事(shì)故發生(shēng)的風險。