1.1.1 2024-2028年中国风电运维行业影响因素分析
一、风电行业带动运维产业迅速发展
风电产业是可循环新能源产业，大力发展风电产业，对调整能源结构、推进能源生产和消费革命、促进生态文明建设具有重要意义。我国已将风电产业列为国家战略性新兴产业之一，在产业政策引导和市场需求驱动的双重作用下，全国风电产业实现了快速发展，已经成为全国为数不多可参与国际竞争并取得领先优势的产业。
我国虽为风电大国，但由于风机运行问题较多且风机质量不稳定等问题，风力运维成本居高不下一直是我国风电发展市场面临的挑战。随着近年来一大批风机超出质保期，运维市场需求日益迫切，风机出质保期后维修维护业务需求逐渐增大。
此外，“双碳”目标下，风电正处在快速发展阶段。根据“十四五”规划，每年新增装机5,000万千瓦以上，这也为风电运维市场迎来了发展机遇，而且风电运维能够有效实现风电企业的降本增效，将“双碳”目标进行到底。随着风力发电成本的降低，风电产业规模较快提升，带来了越来越旺盛的运维服务需求。
二、海上风电运维创新发展
（一）海上风电机组监测和分析技术
海域监测通过对海底电缆周围海域过往船舶进行持续监控，从而减少船舶锚泊引起的电缆破坏。基础冲刷监测通过数据采集设备获得冲刷深度等参数，可与支撑结构响应监测相结合，为海上风电基础结构提供更高的安全保障。
（二）新型风电运维船
目前全球共投入使用400余艘风电运维船，新型海上风电运维船尺寸更大，可搭载更多仪器设备和零部件，具有良好的乘坐舒适性，航速更快，人员转移的安全性更高，抗风浪能力更强。专业的风电运维船有多种类型，特制的船头不仅可供运维人员从风机底部爬梯登陆，还可降低船体的摇晃。
根据我国不同海域海上风电项目的特点，有针对性地选择不同形式的运维船。江苏沿海项目多坐落于潮汐带水域，作业水位0-20m，风速3m/s-7m/s，波高0.5m-4.6m，已建成风场离岸距离3km-50km，波浪平均周期3.1s，此海域适合采用双体船、小水线面双体船以及居住船等。福建、广东以及浙江沿海海域海况复杂多变，岛礁、暗礁多，涌浪大，水流急，风浪大，水深10m-50m，年平均风速8.0m/s，平均波高2.0m，已建成风场离岸距离3km-30km，此海域项目离岸较近，可选用抗风浪能力强、航速快的小水线面双体船、表面效应船和小水线面三体船等。渤海和北黄海区域的海况优于多风的福建以及处于潮汐带的江苏沿海，但该海域冬季会出现海冰，运维船舶需在艏部增设B级冰区加强的破冰装置，并增加保暖防冻设备。
除常规的运维船外，运维母船是新的发展趋势，典型的母船可供超过40人居住，可运载零部件，自持力超过1个月，具备优良的靠泊性能，搭载波浪补偿悬梯及动力定位系统。但其造价和运营成本较高，目前应用相对较少。
三、海上风电运维面临挑战
（一）海上风力发电机组的可靠性尚未充分验证，故障率高
我国国内已并网运营的海上风电场，使用的风力发电机组大多为陆上风力发电机组经适应海上环境改造而成，从运行业绩来看，机组运行试验周期较短，还没有经过充分的试验和验证。并且，海上风力发电机组在产品设计和制造阶段对全生命周期成本、特殊海洋环境条件（如涂层和防腐）的适应性设计等方面因素考虑不足，又使用在复杂恶劣的海上环境，导致风力发电机组故障率居高不下，运维工作量高，增加了运维成本。并且，业主基于对海上风电场建设投资成本的考量，加上风力发电机组主机厂商相互间的竞争，导致海上风力发电机组和陆上风力发电机组一样，采购中标价格不断下降，由此必然导致风力发电机组整机配置的降低和大量使用廉价质平的部件，从而降低了风机整机的可靠性。
（二）海上风力发电机组的运维尚无可操作性强的行业标准，运维团队专业性还需提升
目前，我国海上风电场建设、验收和运维，均缺乏现行有效的、具备可操作性的行业标准。开发商、施工单位、设计院、整机厂商等都按照各自的理解进行风电场的建设、验收和运维，衔接不清、验收粗糙，给项目的后续运维增加了难度。
海上风力发电机组运维人员缺乏维护经验、缺少有效的技能培训和运维标准文件的指导，导致其专业素质较低、维护管理能力欠缺，造成风力发电机组维修周期过长、发电量损失较多，直接影响风电场发电收益。
目前，海上风力发电机组运维基本照搬陆上力发电机组运维经验，采取周期性计划检修为主、突发性故障检修为辅的运维模式：即力发电机组运维人员根据风力发电机组标准化作业指导书指定的定检周期对风机进行计划性保养和测试，若风力发电机组出现临时故障，运行人员则通知运维人员前往现场处理。长期以来，我国电力行业都是实行为主的检修体制，预防性计划检修对缺陷消除、风力发电机组安全运行起到了有效的促进作用，但也有明显的弊端，主要表现在维修过度、欠维修及盲目维修等。
（三）风力发电机组远程故障诊断和预警能力不健全，检修环境差，检修难度大
当前，海上风力发电机组的维护模式仍以定期维护和故障检修的“被动式运维”为主。虽然风电场开发商、风力发电机组厂商以及风力发电机组部分关键大部件生产商都逐步开始建立故障诊断和远程预警能力，但受限于海上风力发电机组运行、故障数据积累匮乏等原因，当前的故障诊断和远程预警体系和水平尚不足以支撑海上风力发电机组运维成本的大幅降低。
海上风力发电机组运维作业受潮汐影响明显，既有台风等恶劣工况，还存在较多的大风、团雾、雷雨天气，又有大幅浅滩，远海通达困难，交通设备选择困难，海上维护作业有效时间短，安全风险大且缺乏大型海上风力发电机组维护装备。
由于海上交通因天气海况，存在极大的不确定因素，往往因为一个空开断开，导致海上风力发电机组停机连续停机的情况常常发生。如果单台风力发电机组报故障，运维人员前往处理故障，会导致来回交通成本巨大，对风电场的效益产生极大的影响。此外，海上风力发电机组的大部件更换成本巨大，无论是在海上风电相对成熟的欧洲，还是快速发展的中国，因为大部件供应链可靠性低，甚至整机设计的缺陷，导致大部件需要在海上进行更换。海上风力发电机组大部件的更换，除了大部件本身的成本外，还要考虑大型吊装船施工的手续及费用、海上运输费用、养殖户补偿以及天气窗口因素等，加上风力发电机组长期停机造成的发电量损失，都增加了海上风电场的运营成本、降低了风电场的收益。
1.1.2 2024-2028年中国风电运维行业市场规模预测
2022年，我国风电运维行业市场规模约达到394亿元；2023年，我国风电运维行业市场规模约达到435亿元。
我们预计，2024年我国风电运维行业市场规模将达到435亿元，未来五年（2024-2028）年均复合增长率约为10.56%，2028年将达到650亿元。
图表 中投顾问对2024-2028年中国风电运维行业市场规模预测
数据来源：中投产业研究院