对话王海波：迟到的高塔

　　中国混凝土与水泥制品协会风电混塔分会成立于2023年6月，是由全国风电混塔行业的企事业单位、教育科研机构及相关的社会团体组成，通过开展风电混塔行业的技术交流与创新活动，持续推动混塔产品的应用、相关标准制定，开展行业调研等活动， 搭建一个促进风电产业链的信息共享与交换，推动产业链各环节之间的高效协作的平台，促进混塔行业高质量可持续发展。

　　

　　CCPA风电混塔分会希望能够邀请风电行业内有影响力的人，分享风电产行业的经验和见解，共同探索行业发展。

　　

　　本栏目第一期主题为“迟到的高塔”，我们有幸邀请到王海波先生讲述了他从业23年来的心得。

　　

　　——本文转载自CCPA风电混塔分会

　　

　　大咖面对面 | 王海波 —— 迟到的高塔

 

　　王海波曾任   金风科技董事、总裁

　　

　　

　　CCPA风电混塔分会：

　　

　　首先说优势，第一，中国是全球为数不多的连续近20年有稳定的风电市场政策。第二，中国自80年代起，有一群从事并且热爱风电的追梦人。第三，中国已经成为全球风力发电规模最大、增长最快的市场。最后，我国的气候条件复杂多样，促使我们能够解决各种不同气候问题，并且生产出非常属地化的风电设备产品。

　　

　　再讲不足部分。我们国家的风电市场趋向崇尚最低价中标，导致中国的风电行业很卷，同质化竞争严重，有产品的同质化和商业模式的同质化。行业里开始做纵向一体化，有的是向上游纵向一体化，有的是向下游纵向一体化，这样导致一些创新型的中小企业失去了生存空间，行业活力会不够。再者，走出去的能力还是不够。中国风电行业从2005、2006年就开始进军国际市场，但是到目前为止，在中国之外的市场份额还是比较小。换句话说，我们的勇气、我们理解和进入欧美发达国家市场的能力是不足的，我们建立规则的能力也是不足的。

　　

　　CCPA风电混塔分会：

　　

　　

　　混塔在国际市场应该是具有一定的竞争力的。

　　

　　CCPA风电混塔分会：

　　

　　中国风电行业了不起的地方是带动传统行业企业从无到有到飞跃。比如说，最早做叶片的厂家，原来是给中国生产直升飞机叶片的，那是一个非常小众的行业；还有些原来是做水泥装备和船用齿轮箱的等等。你可以想象，这些企业是传统的大国重器，他们转型到风电这个赛道，现在中国风电零部件企业的海外占有率大多都是第一。

　　

　　但是，风电行业也是比较封闭的。因为电力系统里，大家学习和从事的工作都是和电力相关的，待遇高、社会地位也好，还是比较有优越感的，这样会很难跳出自己的舒适圈，市场观念也相对落后。

　　

　　对于风电制造业来讲，客户大多是国有企业，无论国有还是民营的制造商，都会受到客户文化的深刻影响。在这种传统文化的氛围下、相对封闭保守的环境里面，行业的创新也会受到较大影响。

　　

　　国内的主机企业过去都是做系统集成的，不做全链条生产。未来在行业里面能够生存的，基本上都是在战略创新、机制创新方面比较厉害的，比如远景、三一等民营企业的创新机制还是不错的。

　　

　　02、风电人的梦想——国家能源安全

　　

　　制约因素，举一个案例：曾经给沙特项目投标，以最终长期电价作为评标依据。那时候机组还很贵，大概在 RMB4000元/千瓦时，投出来的电价是1.4美分，光伏的人投出来更低。原因是：第一，土地基本上是免费的；第二，30年使用寿命。中国风电现在还是20年的使用寿命。为什么是20年？为什么不能是30年？目前，还没有见过一个正常机组20年是因为坏了而被拆掉的。除了风机之外的其他设备都是50年的寿命，土地是50年，变电所这些设备40年是没有问题的。同样用中国的设备，国内的造价比沙特要便宜，无论风机、塔筒、施工这些都比沙特要便宜，但是国内的电价是别人的2-3倍。这背后已经不是主机性能、价格或者风资源的问题了。

　　

　　现在，沙特在大量发展风电制氢和氢的一些下游产品。电的成本，从发电端到用电端的电价也没有那么高。以美国气体公司为例，在沙特大量投建新能源电站再生产绿色甲醇，最终销售到中国来。为什么在中国，风电制氢居然竞争力不如沙特，难道沙特永远是能源土豪吗？我们风电人一个特别大的梦想，就是要电力自主，搞新能源，最重要的就是实现国家能源安全。

　　

　　03、平价时代下，四招提升混塔竞争力

　　

　　第一，是一体化。在战略里面有个说法，当你的竞争对手采取一体化战略的时候，你也必须采取一体化；否则，没有任何的生存空间。企业内部产业链就需要一体化，比如三一，赚的不是主机的钱，而是零部件的钱。

　　

　　针对塔架行业，企业布局要结合资源分布。有人在做相对的多元化，有人还是只有单一的业务，那在商业模式上跟政府产生不了互动。

　　

　　第二，是基础研究。一方面是对风的研究，另一方面是对新材料的基础研究和应用。

　　

　　先说对风的研究。风电主机企业里，有很多学机械和电气的，他们是企业的主要发声者。但是，企业里研究风的人，他们经常像配角。但其实风是最重要的。风电行业有一个痛点，就是一个地方的平均风速是什么？极限风速按照平均风速乘以5，是IEC原来出的标准。因为我们基于这样的输入，所以我们在风机设计的时候就只能按照这个标准来设计，要考虑它的疲劳载荷和极限载荷。这个常数是在欧洲和美国特定厂址给的经验数据，作为非职业选手用这样的结论是可以的；但是，对于职业选手来说，应当对所在的区域内发生的秒级风的变化，去做分析。有了这样的分析之后，我们再去做这个机组的智能控制和载荷分析，可能才是最精准的。这里边就会有竞争的门槛，换句话说也会有价值的创造和利润的产生。

　　

　　还要多考虑一个问题：高度越往上，风的切变是怎么样变化的？是不是我们以为的切变还是恒定的？所以，要为高塔立激光测风仪，去观测切变到底是什么情况？现在的切变是怎么来的？基本上是立了个100米的塔，推导160米的切变。这个数据是推导数据，我们还是得要做实测数据。而且这个实测数据不应该只是到轮毂高度。为什么呢？轮毂高度可能是160米，叶尖高度是多少？受力情况如何？大切变情况下，最底部叶尖和最顶端的叶尖，这两个点的推力是不是有重大的变化？如果切变很大的话，那切变就不能只研究到轮毂，必须研究到整个风机系统的切变，甚至每一个扇区的切变到底是什么情况，才能够把风切变研究透彻。

　　

　　有人提出要研究二十年期间空气密度变化，很多人质疑为什么要研究，说空气密度主要是靠海拔来确定的，应该是个常数。但不应仅限如此，因为空气密度跟温度是有关系的，跟季节也有关系。下着雨的十级风和一个晴天的十级风，密度差距非常大，不能简单用平均温度和风速代表能量。后来，有个专家研究风电场在全生命周期里空气密度的方差有多大？回复是正负15%。你可以想象，空气密度有这么大的变化，但是在行业里面，很多人都是把空气密度当作一个常数在使用。

　　

　　关于风和空气密度的创新研究是必须要做的。

　　

　　我不知道在高耸建筑行业里，是怎么去研究新材料的？混塔和柔塔真的是竞争对手吗？这里面有很多的创新点。所以，也是需要建筑行业能够进入风电领域。以前，可能对我们搞电的人而言，建100米高的混塔是高风险的，但是对于搞混凝土高层建筑的人来讲，100米高的建筑微不足道。而高强混凝土材料在混塔的应用又是什么样的情况？

　　

　　第三，是质量进步。质量进步的概念，不是简单的产品质量。其实企业存在很多的中台和后台部门，他们的主要工作就是解决方差里面的突变问题。举一个例子，如果张三经过公司培训，公司认为他能做到90分，他也精准地告诉公司他可以完成到90分，并且也做到了。那么，张三的产品是免检的。企业的中台部门就可以消失了。中台部门主要是管理那些对质量不负责任的，甚至是质量过于好的，所有的方差应该都不对。实际上，企业管理都是管意外的。如果没有意外，整个企业的成本下降非常快。这个是很多企业对质量的一种误解。并不是质量提高了，成本就提高了。质量提高可能是在直接成本上的提高，但间接成本是大幅度下降的。大家要想明白这点。

　　

　　我记得三峡的一位老总，他原来是葛洲坝的总经理。他讲了一个观点，他说我们天天搞科技进步奖、创新奖，但是为什么就没有一个质量奖？没有把质量奖当作一个最高的奖？我特别认同他的观点。

　　

　　第四，是数字化。我理解的数字化不是通常所说的IT行业，企业数字化的前提是数据化。当所有的问题都能数据化展现之后，自然就弄明白其中的规律。企业建立了观测能力、统计能力、分析问题的方法和工具。那么，这家企业的感知能力就非常准确，通过数据信号而不是模拟信号作为判断依据。从数字化到数据化，就能够推动质量进步。实际上，企业就没有了多余的管理行为，降低了人力成本。

　　

　　CCPA风电混塔分会：

　　

　　对的，目前来说企业要做到数据化，需要多方面投入。一方面，需要时间的沉淀、项目的支撑；另一方面，需要专业的人才收集、分析有效数据，总结科学规律，制定指导性战略等。

　　

　　

　　无论是柔塔还是混塔，其实不存在技术竞争。一方面，需要做经济测算，20年做个折现。甲方看重的是收益，至于是混塔还是柔塔，其实并不重要。塔架的价格一旦超过一万块钱一吨，混塔在120米以上就产生了商业价值。柔塔的好处是用钢量低，但是在某一个频率上会算不过去，所以会出现电量的损失。

　　

　　混塔是刚性塔，刚度高，考虑到成本、发电量，最后做一个最佳判断。有一个逻辑就是超过140米必然是混塔，因为到了140米，钢塔会比较贵。

　　

　　另一方面，要支撑大容量机组，即使在低切变项目上，理论推导得出的结论是混塔有竞争性，有大概5万-10万块钱的价差，可以通过项目实践来验算这个理论。

　　

　　前面预测说，混塔市场份额到40%，我认为应该是80%，做不到80%就是混塔行业不够努力。

　　

　　

　　我感觉您还是非常看好混塔这个产品的。

　　

　　

　　看好的原因，是因为中国的风力资源禀赋，中国高切变的地方非常多。第一，中国典型的资源状况是资源在北方，用电在南方，这是一个核心。如果只发展北方的风电，这个行业空间是受限的，因为当地没有消纳能力，远距离输送电力成本高。所以，一定要在用电多的地方多上风电项目，叫做电从身边来，而不是电从远方来。第二，中国的发达地区主要在沿海，沿海的风有个很大的特点：离海岸远的风速衰减快、切变大。基于这两种情况，就要求我们必须要做好低风速区域的市场。低风速区域最大的特点是切变。这笔经济账很好算，切变达到 0.16就意味着，每增加20米，至少产能增加100-150有效发电小时。以一个10万千瓦的风电项目为例，增加100小时，一年就是增加1000万度电，20年是2亿度电。电费收入是多少？算的保守一点，一度电按3毛5来计算，这就是7000万，按照财务折现就相当于 3500万。如果使用混塔，增加20米的成本会不会超过3000 万？

　　

　　拓展思考一下，160米的塔还能更高吗？为什么不是180米？为什么不是200米？甚至到了240米， 还得继续反向思考，为什么不是188米？为什么不是195米？为什么是20米变化一个新产品？为什么不是5米？20米的跨度是不是浪费了？

　　

　　CCPA风电混塔分会：

　　

　　当时考察了一个项目，有人提出200米高度的风资源比较好。后来大家一起探讨，分别从混塔本身的制造成本和吊装成本考虑，从 140米到200米，成本增加模型是怎么样的？成本的拐点在哪？结论是185米。185米之上要动用新型吊车。就目前而言，吊车的价格可能会很贵，所以说超过185米暂时不具备经济性；如果185米以上吊装成本下降，更高的塔也会有竞争力。

　　

　　05、迟到的高塔

　　

　　那当然！中国过去的机组进步是靠增大叶轮直径，而国外是靠增加塔架高度，这是完全不同的两条赛道。老外觉得很奇怪，钢材便宜，机组多贵啊。实际上是，行业很早就应该开始推动塔架的进步，塔架企业大多不是科研型的企业，高塔应该在2012、2013年就发展起来，因为160-170米的高塔在国外早就有了。在2011年、2012年的时候，有人打算要引进混塔，国外混塔的技术许可费用很高，一次性7000万欧元，每年按台要收许可费，成本太高了。所以高塔是来迟了，要用迟到的高塔来定义自己。

　　

　　CCPA风电混塔分会：

　　

　　前面讲基础研究的时候，提到过对新材料的基础研究和应用。混凝土结构进入风电行业可能会加速混塔行业的发展。前面也说过，在过去对于风电人来讲，100米高的塔风险高；但是对于搞混凝土高层建筑的人来讲，100米高的建筑司空见惯。

　　

　　混凝土结构在竞争烈度上要比风电行业强很多，会给现有的风电设备企业带来强烈的冲击。他们采用多种方式把产品跟最终的用户捆绑在一起，但他们短板在于对风电行业的认知相对较浅，这可能会出现问题。举个例子，原来有个大型电力装备企业进入主机制造行业后，认为黑龙江极限风速很低，搞变桨太不经济了，所以就把变桨机取消了。第一台机组立起来就倒了，没有找到问题，立起来第二台又倒了。

　　

　　他不相信这个行业里面的一些工况载荷，认为一些工况不存在，用10分钟的平均值、 3分钟的平均值去代替所有的值。特别要关注突变和方差，10分钟的平均风速可能是22米，但是在十分钟里边的某一秒瞬时风速会很大。这种秒级瞬时风速和风向都不是我们以为的数据，它的破坏性难以预测，这是行业最有意思的地方之一。

　　

　　06、混凝土材料的认知

　　

　　我想起有一个标准的问题。大概在2009 年左右，在吉林一个项目一台风电机组倒了，倒的很蹊跷，是基础连着塔筒一起，从地里给拔出来了。后来就把基础标准提高了：即风机基础的半径和厚度之间的一个常数放大了30%，导致基础的方量增长了40%-50%。当时一个美国建设项目，风机基础薄的像个碟子，还要承载1.5MW的机组，看起来吓人。为什么国内的基础都非常厚？第一，当时国外施工合同，满足安全运行就可以了，施工方可以选择最低设计标准，成本结余属于施工方；第二，国内的研发人员，为什么评审通过了？回复是：外方提供的设计按照国际标准是可行的。

　　

　　项目是2011 年建成的，到现在已经运行12 年了，事实已经验证了它是可行的。为什么中国保守？因为我们的行业，以所谓的安全余量，掩盖设计和施工过程中的马马虎虎。

　　

　　混塔行业已经发展 9 年了，到现在市场接受度还比较低的原因是：主机企业不会把混塔当作自己唯一的生命线，所以很难有快速迭代创新。独立的混塔企业非常的重要，因为只有以混塔作为主业的人才会用尽全力把混塔推向市场。

　　

　　又加上客户的机制和心态，不愿意尝试新产品，所以这个行业迭代速度太慢，但是一讲起来却又说自己有工匠精神。有一个说法叫做悲观者永远正确，乐观者永远前行，同样建风电中控楼，国外可能就是一个拼装式的结构。拼装完毕后安装电力系统，接入地下，铁丝网一围，就像人家牧场里面建栅栏一样的简单。但我们国家会建一个半军事化管理的变电所，弄上水泥墩子、再建一圈铁栅栏，里面全要铺上水泥地坪、篮球场、娱乐设施等等。实际上，风电是个智能化的设备，不需要传统电力那样的标准。

　　

　　这个行业可以创新的东西是非常多的，但是在实践中还是有很多的掣肘。

　　

　　07、混塔发展新方向：标准化、模块化、智能化

　　

　　第一，标准化。为什么要标准化？目前，实际上是每一种混塔配一家主机的产品，完全没有必要。在相近载荷的情况下，塔筒的形式和结构应该是相似的，这个是标准化。

　　

　　第二，标准化之后，应该要模块化。塔架，一个很大的痛点是运输问题。模块化可以提高产品质量和生产效率，还能降低运费。

　　

　　第三，是智能化。智能化不是简单的在塔架上增加传感器，实际上我们每一个塔架的应用场景、风的情况是不一样的。主机厂在风的研究上投入不足，但是塔架作为风的最大的受力件，所以有必要去研究风，让每一个混塔是基于当地的风能资源特性、土地特性去设计的，这需要建立智能化的设计能力。

　　

　　CCPA风电混塔分会：

　　

　　足够高。要抓紧去研究200米甚至200米以上的塔架，去迎接风机的大型化。我经常会问主机研发人员，为什么不把机组做得更大？得到的回复往往是塔架高度是否能够达到要求，塔架还不成熟，或者说叶片的运输存在问题。但这些都不是不可跨越的困难。混塔企业研发风电系统的部件，要敢于先行先试，不让自己成为行业拖后腿的那一段。

　　

　　能做多高，200米、230米和250米？要站在系统解决方案角度考虑，得研究吊车行业，吊车行业不知道主机企业未来的产品研发计划，一般都是根据当年的市场需求生产吊车，实际上买完之后就落后了。所以混塔行业的发展也需要吊装行业来配合一起发展，这里边有个均衡点，要有人去说服吊车研制企业。如果不在这方面提前做规划，吊车经济性会是铁塔架高度的瓶颈。

　　

　　首先，只有主动研制更高的吊车，然后吊装企业才能够买到这样的吊车。还可能出现一个情况，吊车企业担心市场规模，会要求短期回本，要如何解决其担忧呢？所以要把混塔高塔推动起来，是要做一系列的策划。

　　

　　CCPA风电混塔分会：

　　

　　是的。但是行业里的各大企业要杜绝一些事情：

　　

　　杜绝低价竞争；

　　

　　杜绝重复建设；

　　

　　杜绝低质量的产品破坏整个行业的声誉，甚至不要引起某一些竞争对手否定整个混塔行业，这是最可怕的。

　　

　　特别期待能够早一些出台行业的标准，甚至变成地方标准，来推动风电行业的高质量发展。风电行业的高质量发展，其实在主机这个层面，技术创新、新材料应用已经相对较少，非常难能可贵地能够看到混塔在新材料创新方面变成了一支新军，这对整个行业的发展还是立竿见影的效应。

　　

　　CCPA风电混塔分会：

　　

　　

　　首先，祝贺分会的成立！这个时间恰到好处！随着风电的发展，大家对于这种更高的、质量更好的、价格更有竞争力的混塔产品期待已久！那我对于混塔行业协会的期待，第一是希望大家能够推动混塔在业主层面得到广泛的认知，第二是在政府这个规则制定方有一个广泛的认知。第三，期待混塔行业能够继续延续塔架行业过去不是太内卷的这样一个优良传统。

　　

　　同时，与过去的钢塔行业相比，希望能在科研、技术创新、新材料的应用、数字化、智能化等方面多做工作。引领塔架行业里的供应商能够更多的是关注质量、科研，而不是简单的把自己当成是打铁的。我觉得塔架行业是可以做成一个高科技、规范的行业。

　　

　　为了配合行业发展，协会应该推动混塔行业抓紧走出去。因为在塔架行业，中国企业的国际化程度较高，但是混塔企业的国际化程度差距还是比较大的。所以有必要抓紧把中国的混塔产品、混塔标准推动到全球，助力全球的风电发展，让混塔能够更有竞争力。

　　

　　考虑到协会大多数是做技术的，有一个特别重要的工作就是一定把技术语言翻译成经济语言。因为质量的人讲质量的数据，采购的人讲采购的数据，大家统一不到一个认知维度上。这边说质量要提高，那边说你得加价，只有统一语言，才能更好的推动投资商采购混塔产品。

　　

　　所以，这个翻译工作特别重要。因为只有翻译成了经济语言，才能够让最终的客户听懂，经济语言具备传播性，它能容易让普罗大众理解。

　　

　　希望你们发挥协会的力量，成为加强企业沟通的桥梁，规范混塔产业的发展，这对于提升整个风电行业的发展意义重大！