海上風電(diàn)運維難題，ROV有(yǒu)答(dá)案

即使從全球範圍來看，海上風電(diàn)在今日還是一個新(xīn)興的行業。雖然它的發展速度已經遠(yuǎn)超人們的預期，但是還遠(yuǎn)稱不上完善。世界上第一座海上風電(diàn)場在丹麥，它于 1991 年投入運行，2017 年退役拆除，比最早預期壽命延長(cháng)了 6 年。由于資源的短缺，歐洲很(hěn)多(duō)國(guó)家很(hěn)早就投入到了海上風電(diàn)的建設當中(zhōng)，世界上的海上風電(diàn)場也主要集中(zhōng)在地中(zhōng)海區(qū)域。

2017 年 3 月，Vindeby海上風電(diàn)場正式宣告退役

我國(guó)風電(diàn)産(chǎn)業雖起步晚，但是增長(cháng)快。前幾年我國(guó)實行的補貼政策推動了風電(diàn)行業的“搶裝(zhuāng)潮”，着實推動了相關行業的發展。從 GWEC（全球風能(néng)理(lǐ)事會）2022 年發布的海上風電(diàn)行業報告來看，來自中(zhōng)國(guó)的企業已成為(wèi)全球最大的海上風電(diàn)風機基礎的制造商(shāng)，把常年位居榜首的龍頭企業西門子歌美飒擠出了前三，而我國(guó)生産(chǎn)的風機還未在境外完成過安(ān)裝(zhuāng)，這就表明巨大的産(chǎn)量全部都投入到了國(guó)内市場。

中(zhōng)國(guó)風機産(chǎn)量已居于世界第一

現階段，我國(guó)主要的電(diàn)還是來源于火力發電(diàn)，盡管經過的技(jì )術革新(xīn)，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(chǎn)生大量的碳排放是不可(kě)避免的。另外，煤炭資源不是取之不盡用(yòng)之不竭的，盡管較其他(tā)國(guó)家而言，我國(guó)煤炭資源豐富，但是畢竟資源是有(yǒu)限的，開發新(xīn)能(néng)源是必然的。除了火電(diàn)外，第二大來源是水電(diàn)，但是水電(diàn)在目前也無法滿足我國(guó)的用(yòng)電(diàn)需求，加上近年異常氣候頻發，對水電(diàn)站也産(chǎn)生了一定的影響。這讓發展新(xīn)能(néng)源的需求愈發迫切了起來。

海上風電(diàn)有(yǒu)許多(duō)顯著的優點。第一就是優質(zhì)的海風，風力發電(diàn)最關鍵的因素就是風的大小(xiǎo)，而海上風況普遍優于陸上，離岸 10 千米的海上風速通常比沿岸要高出 20%。在同等條件下海上風力機的年發電(diàn)量能(néng)比陸上高 70%。同時海上很(hěn)少有(yǒu)靜風期，因此風力機的發電(diàn)時間更長(cháng)。通常來說，陸上風力機的年發電(diàn)利用(yòng)小(xiǎo)時數大約是 2000 小(xiǎo)時，而海上風力機往往能(néng)達到 3000 多(duō)小(xiǎo)時。對于我國(guó)而言，約一萬八千多(duō)千米長(cháng)的海岸線(xiàn)，加之 6000 多(duō)個島嶼，相對于陸地，我國(guó)近海風能(néng)資源更為(wèi)豐富。

三峽莊河海上風電(diàn)場

第二是節省了陸地的使用(yòng)，同時減少了對居民(mín)及環境的影響，巨型的風機若安(ān)裝(zhuāng)在居民(mín)區(qū)附近，會産(chǎn)生視覺以及聽覺污染，持續旋轉産(chǎn)生的陰影和噪音會對居民(mín)産(chǎn)生不小(xiǎo)的影響。陸上風機在建造運輸的過程對自然環境也會産(chǎn)生些許的破壞，也有(yǒu)研究機構表明，風電(diàn)站對自然生物(wù)也會造成影響。海上風電(diàn)很(hěn)大程度上避免了這些陸上風電(diàn)的老問題。

事情都有(yǒu)兩面性，能(néng)源也不例外。海上環境惡劣，這使得海上風電(diàn)的劣勢其實也是顯而易見的，它施工(gōng)難度大，維護困難，成本較高。一般認為(wèi)，海上風電(diàn)的開發成本比陸上風電(diàn)要高出 50%。目前來看，發展新(xīn)能(néng)源的目的不是為(wèi)了取代現有(yǒu)的某一發電(diàn)模式，而是在優化能(néng)源的結構，形成一種更健康的對環境更為(wèi)友好的産(chǎn)業。

海上風力發電(diàn)場容易受到來自海上極端條件的許多(duō)維護問題的影響，高故障率在海上風電(diàn)發展早期并不鮮見，人們對海上惡劣的自然條件還是預估不足。傳統陸上機組沿用(yòng)到海上往往會導緻頻發的“齒輪箱故障”。我國(guó)早期發展海上風電(diàn)時也走過改裝(zhuāng)陸上機組下海的路，結果可(kě)想而知。現在一台樁機從生産(chǎn)組裝(zhuāng)到最後退役，其實一般也隻有(yǒu)25年的時間，但安(ān)裝(zhuāng)完成後，就會進入運維期。

海上風電(diàn)運維難度大，成本高。從難度上看，運維作(zuò)業工(gōng)況惡劣，除去可(kě)能(néng)會遇到台風的狀況，平常也會遇到氣旋所帶來的大風、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。種種因素造成了通達困難，交通設備選擇困難，使得海上運維作(zuò)業有(yǒu)效時間短，安(ān)全風險大。從成本上來看，運維的成本實際上和裝(zhuāng)機成本相當，甚至要略高于裝(zhuāng)機成本，約占用(yòng)電(diàn)成本的 25%。降低長(cháng)期維護的成本，無疑是對風電(diàn)發展極為(wèi)有(yǒu)利的。

25 年中(zhōng)的前 5 年，風機制造商(shāng)會提供質(zhì)保，之後則需要電(diàn)場自行維護。除了葉片和汽輪機，水下的部分(fēn)也是維護的重難點，包括樁基，海纜等。擅長(cháng)水下檢測的 ROV 為(wèi)電(diàn)力生産(chǎn)商(shāng)提供了一種經濟高效的解決方案，它可(kě)以密切關注水下的狀況，能(néng)完成包括風電(diàn)樁基（沁水構件）檢測、犧牲陽極檢測、沖刷腐蝕檢測在内的多(duō)種檢測任務(wù)。相對于培養水下作(zuò)業人員，ROV 更易于使用(yòng)，可(kě)以為(wèi)風電(diàn)公(gōng)司節省定期檢查的費用(yòng)，也能(néng)夠更準确客觀的對水下結構進行監測，降低事故發生的風險。