風力發電行業專家表示，隨著預測性維修能力的提高，無人機和多渦輪機的先進控制策略，以及物流創新，海上風電的運營和維護（O＆M）成本將大幅下降。

風力推進分析和陣列控制策略可降低海上風力運營和維護成本（O＆M）


瑞典Vattenfall公司上個月在蘇格蘭東北部的阿伯丁灣推出了93兆瓦歐洲海上風電部署中心（EOWDC），并投資3億英鎊（3.93億美元）建設新的海上風力發電設施，建成之后將擁有該公司迄今為止規模最大的風力渦輪機，并將用于測試旨在降低運行和維護（O&M）成本的最新技術和服務。

海上風力發電資源成本下降使得風力發電機的運營和維護成本的重要性日益增加，占總成本的約25％-30％。隨著裝機容量的增加，越來越多的風力發電機將在原始保修期內運行，通常設定為大約五年。


英國海上風電的部署容量

風力發電運營商正在尋求最新的技術進步，并利用規模經濟和系列經濟來最大限度地提高渦輪機效率。

規模更大、更高效的渦輪機，更高的部件可靠性，以及船舶物流方面的改進都有助于降低成本。展望未來，預計監控和分析解決方案將獲得更大的收益，從而刺激預測性維護收益。

Ramboll咨詢工程集團的高級工程師Matti Niclas Scheu表示，這些改進將降低運營和維護成本，并降低總體成本。

他說：“這主要是通過減少間接運營和維護成本，即停機期間的生產損失來實現的，這是通過用預防性維護取代糾正措施來實現的”。

無人機技術和人工智能的進步也將帶來成本的節約，并結合物流創新，這些技術將減少停機時間，并改善對新開發站點的訪問。


設計收益

根據彭博新能源財經（BNEF）的調查數據，不斷增長的風力發電機容量可能會直接影響海上運營和維護成本，將降低60％。更高容量的渦風力發電機需要更少的維護資源，減少了運行期間備件、船舶和人員的費用。

運營和維護成本（O＆M）考慮因素在項目設計和開發中發揮著越來越大的作用。專家表示，新的規劃工具、專用支持資源和改進的站點訪問都將有助于降低維護成本。

Scheu指出，除船舶解決方案外，檢查無人機、遠程操作車輛（ROV）以及不斷增加的自動化將有助于在更惡劣的條件下進行操作，擴大適合開發的區域。

他說：“傳感器、監測、人工智能和相關的高級數據分析算法將是這一趨勢的推動者。”

根據彭博新能源財經（BNEF）的調查，無人機每年可以減少每臺風力發電機1000美元的海上風力檢測成本。

每3.6兆瓦渦輪機每年的海上風力檢查成本

行業專家表示，開發商現在正在將無人機與更快的處理能力相結合，以縮短檢查時間，并發實施更快的行動。

在最近的一個例子中，Enel Green Power North America（EGPNA）公司與人工智能開發商Raptor Maps合作，部署了一個集成的無人機-人工智能解決方案，用于太陽能發電廠的實時檢測分析。

Scheu指出，需要更加標準化的運維實踐，包括數據收集，傳輸和分析，以最大限度地降低成本。

“考慮到不同系統存在多個供應商，使用類似的基線來創建信息而不是大量數據，這是關鍵。”他說。

完全控制策略

風力發電運營商也在尋求引入新的風力發電控制策略，以最大限度地提高現場收入。

ORE Catapult公司工程團隊負責人Owen Murphy在最近發布的一份海外運行和維護機會報告表示，應該采用更加整體的方法，即在現場層面考慮控制策略，并結合電力市場價格以及資產壽命影響，應該可以降低未來的成本。

去年12月，英國的碳信托公司啟動了風電場控制試驗（WFCT）項目，以評估提高能源產量和降低成本的風力發電控制策略。這些試驗代表了首次在全面商業設施進行海上尾流轉向的現場試驗。

這個耗資230萬歐元的風電場控制試驗（WFCT）項目的行業合作伙伴其中包括Vattenfall、E.ON、ENBW、Innogy、Statoil公司以及幾家技術公司，預計2019年將取得全面成果。

英國碳信托的海上風力發電經理Megan Smith今年1月表示，其測試的結果可能會影響組件設計以及運行和維護（O&M）實踐。性能數據可以為未來的陣列概念和其他領域提供信息，例如基礎設計。“我當然可以看到未來影響風電場設計的潛力。這可能是了解這一點的自然結果。”她說。

新的硬件

風力發電供應商正在合作，以適應不斷上升的海上渦輪機容量以及在更深水域的位置進行部署。

今年6月，風力發電廠商Vestas集團和Maersk供應服務公司（一家主要的海運和物流集團）建立了合作伙伴關系，以開發物流和安裝技術，以降低陸上和海上風電的成本。

該公司表示，第一個聯合項目是一臺新的垂直安裝起重機，它將顯著降低資本支出，并消除對海底自升式船舶的需求。這個起重機解決方案可用于所有位置，包括深海場地。這兩家公司主要針對固定式海底風力發電機，但該解決方案也可用于浮式海上風電場，因為開發商尋求更好的離岸風力發電的部署地點。

隨著歐洲海上風電行業的發展，風力發電運營商將受益于專用運維中心提供的更廣泛的支持服務。這些中心將支持持續的船舶創新和改進的備件戰略，其中包括集中儲能設施。

行業領先的海上風力發電開發商Orsted公司最近在英格蘭東北部港口格里姆斯比建造了英國最大的海上風電運行和維護（O&M）樞紐。該樞紐最初將支持Orsted公司的210兆瓦Westermost Rough風力發電場，573兆Race Bank風力發電場，以及1.2 GW Hornsea Project One風電場。Orsted公司承諾，到2019年，在更廣泛的Humber地區的風力發電投資約60億英鎊。

行業新進入者

跨行業的創新，特別是石油和天然氣集團的創新，將為海上風電項目帶來新的效率提升。

早在2016年，Orsted公司首席執行官Henrik Poulsen就預測，隨著石油巨頭越來越多地進入該領域，海上風力發行業將受到這些市場新入者競爭的影響。

Poulsen 說，“我們所說的是擁有巨大資本和執行力的大公司。”

石油和天然氣集團將能夠向風力發電項目采用其數十年致力于健康和安全、船舶物流、安裝效率和運行和維護實踐的運營經驗。

美國海上風電公司Magellan Wind公司首席執行官Jim Lanard表示，石油和天然氣公司還可以轉移長期供應和服務合作伙伴關系，從而提高效率，并降低項目風險。

“石油和天然氣擁有非常強大的批準供應商名單（AVLs）和成熟的供應鏈，大型石油和天然氣的巨大規模將帶來所有海上風電將受益的供應鏈。”他說。

Murphy在其報告中表示，海上風電運行和維護（O&M）為該行業的新進入者提供了“相對較低的進入門檻”，這應該鼓勵來自其他行業的廣泛創新。他指出，新技術和更深層次的服務公司可能會看到主要電力供應商在海上風電場運營中的作用日益減弱。

他說：“在未來，我們可能會看到在主要公用事業公司將會出現更全面的服務專家層，在某些情況下，隨著時間的推移，預計他們將會采取不干預的態度。”