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近(jin)日，全球首臺16兆瓦超大(da)容(rong)量海(hai)上(shang)風(feng)(feng)電(dian)機組在福建并(bing)網(wang)發(fa)電(dian)，標志著(zhu)我國海(hai)上(shang)風(feng)(feng)電(dian)大(da)容(rong)量機組研發(fa)制造(zao)及(ji)運營能力再上(shang)新臺階。推動(dong)度電(dian)成本下降，研制關鍵零(ling)部件(jian)，發(fa)展走向深(shen)遠海(hai)……近(jin)年來(lai)，我國海(hai)上(shang)風(feng)(feng)電(dian)產(chan)業發(fa)展迅猛，已進入(ru)規模化開發(fa)階段。面(mian)向未來(lai)，隨著(zhu)技術不斷(duan)突破、跨產(chan)業融合發(fa)展持續(xu)推進，海(hai)上(shang)風(feng)(feng)電(dian)行業將走得更遠、更穩。 福(fu)建北部海(hai)(hai)域，一臺(tai)臺(tai)百米高(gao)的白色風機(ji)迎風轉(zhuan)動，將綠(lv)色電(dian)能(neng)送往(wang)千家萬戶(hu)。日(ri)前，全球首臺(tai)16兆瓦超大容(rong)量海(hai)(hai)上(shang)風電(dian)機(ji)組在這里(li)成功并(bing)網(wang)發電(dian)，標志著(zhu)我國海(hai)(hai)上(shang)風電(dian)大容(rong)量機(ji)組研發制造(zao)及運營能(neng)力再上(shang)新(xin)臺(tai)階。 截(jie)至2022年(nian)(nian)底(di)，我國海(hai)上風(feng)電累計裝(zhuang)機(ji)已超3000萬千瓦，連續(xu)兩年(nian)(nian)位(wei)居全球(qiu)首(shou)位(wei)，占比(bi)達一半左右(you)。將時間軸(zhou)拉長，截(jie)至2012年(nian)(nian)底(di)，累計裝(zhuang)機(ji)約(yue)39萬千瓦；截(jie)至2017年(nian)(nian)底(di)，累計裝(zhuang)機(ji)約(yue)279萬千瓦。可以看出，我國海(hai)上風(feng)電雖然起步較晚，但發展迅猛(meng)，已進入(ru)規模化開(kai)發階段。 《“十四五”可再(zai)生能源發(fa)展(zhan)規(gui)劃(hua)》提(ti)出，“積極推動(dong)近海海上(shang)風(feng)電規(gui)模化發(fa)展(zhan)”“推動(dong)深遠海海上(shang)風(feng)電技術創新和(he)示(shi)范應(ying)用”。我(wo)國發(fa)展(zhan)海上(shang)風(feng)電有(you)哪(na)些優勢(shi)？下(xia)一(yi)步還需向哪(na)些方(fang)面發(fa)力？記(ji)者進(jin)行了采訪。 開發勢頭強勁，大幅提升經濟性 要了解16兆瓦海上風(feng)機(ji)“巨無霸”，不(bu)妨(fang)先(xian)看幾(ji)個關鍵字：“大(da)(da)”，單支葉片長123米，葉輪掃(sao)風(feng)面積約7個足球(qiu)場(chang)大(da)(da)小；“高”，輪轂(gu)中(zhong)心高度(du)152米，相當于(yu)50層樓高；“綠”，每年可輸出超6600萬千瓦時的綠色電力(li)，能滿足3.6萬戶三(san)口之家一(yi)年的用(yong)電量。不(bu)僅如此，其(qi)開發(fa)應(ying)用(yong)還(huan)攻克了超長柔性葉片、大(da)(da)型(xing)(xing)主軸軸承、超大(da)(da)容量發(fa)電機(ji)小型(xing)(xing)化等一(yi)系列關鍵技術難(nan)題。 從2007年1.5兆瓦風機(ji)在渤海(hai)建(jian)成(cheng)發(fa)電(dian)、葉片長度不到(dao)40米(mi)，到(dao)如今(jin)的16兆瓦、18兆瓦“巨無霸(ba)”風機(ji)陸續推(tui)出，機(ji)組大型化(hua)成(cheng)為(wei)海(hai)上(shang)風電(dian)發(fa)展的顯著趨(qu)勢。“應用更(geng)大的風電(dian)機(ji)組，能(neng)夠節(jie)省用海(hai)面積、提高(gao)發(fa)電(dian)效(xiao)率、降低安裝施工成(cheng)本等，繼而推(tui)動項(xiang)目整(zheng)體(ti)度電(dian)成(cheng)本下(xia)降。”金風科技海(hai)上(shang)業務單元總經理于晨光說。 于晨(chen)光給(gei)記者算(suan)了一筆(bi)賬：以(yi)100萬(wan)千瓦(wa)海上風(feng)電項目為例(li)，如果采(cai)用8兆瓦(wa)機(ji)組(zu)(zu)，需(xu)要125臺(tai)；采(cai)用16兆瓦(wa)機(ji)組(zu)(zu)，只需(xu)63臺(tai)，能節(jie)約35%以(yi)上的(de)用海面(mian)積、降(jiang)低(di)40%以(yi)上的(de)塔筒(tong)成本。另外，16兆瓦(wa)風(feng)機(ji)捕風(feng)效率有所(suo)提(ti)高，發(fa)電量比兩臺(tai)8兆瓦(wa)風(feng)機(ji)還要提(ti)升6%以(yi)上。總體推算(suan)，項目度(du)電成本能降(jiang)低(di)12.5%左右。 這(zhe)只是我國海上風(feng)(feng)電快速發展的一個(ge)縮影。中(zhong)國可再生能(neng)源學會風(feng)(feng)能(neng)專業委員會秘書長秦海巖介紹，當前我國已具備大(da)容量海上風(feng)(feng)電機組(zu)(zu)自(zi)(zi)主設計(ji)、研(yan)發、制(zhi)造、安裝(zhuang)、調(diao)試、運行(xing)能(neng)力。看制(zhi)造，我國生產的發電機、輪(lun)轂、塔架等鑄鍛件(jian)以及(ji)葉(xie)片(pian)、齒輪(lun)箱、軸承等關鍵零部件(jian)產量占(zhan)到全(quan)球市場的70%以上。看安裝(zhuang)，去年(nian)9月，我國自(zi)(zi)主建造的2000噸級海上風(feng)(feng)電安裝(zhuang)平(ping)臺“白(bai)鶴灘”號交(jiao)付投運，大(da)幅增強了海上風(feng)(feng)電機組(zu)(zu)施工安裝(zhuang)能(neng)力。 依托規模化開發與技術進步，海(hai)上(shang)(shang)風電開發的經濟性大(da)幅(fu)提高(gao)。秦(qin)海(hai)巖介(jie)紹(shao)，2010年(nian)至2021年(nian)，我國海(hai)上(shang)(shang)風電度電成本(ben)降幅(fu)接近56%。當前海(hai)上(shang)(shang)風電項目平均度電成本(ben)已降至0.33元/千瓦時左(zuo)右(you)，到“十(shi)四五”末有望實(shi)現全面平價。 面(mian)(mian)向未來，海上風(feng)(feng)電(dian)(dian)(dian)發(fa)(fa)展前景廣闊。一(yi)方面(mian)(mian)，發(fa)(fa)展有(you)(you)資(zi)源(yuan)。我(wo)國擁有(you)(you)約1.8萬多公里大(da)陸海岸線，海上風(feng)(feng)能(neng)資(zi)源(yuan)豐富(fu)。“我(wo)國近(jin)海和深遠(yuan)海150米高(gao)度、離岸200公里以內且(qie)水(shui)深小于100米的(de)海上風(feng)(feng)能(neng)資(zi)源(yuan)技術可開(kai)發(fa)(fa)量為(wei)(wei)27.8億千(qian)(qian)瓦。目(mu)前海上風(feng)(feng)機累計裝機僅為(wei)(wei)3000多萬千(qian)(qian)瓦，利(li)用率不足1.1%，未來開(kai)發(fa)(fa)潛力(li)巨大(da)。”秦(qin)海巖(yan)說。另一(yi)方面(mian)(mian)，消納(na)有(you)(you)空間(jian)。我(wo)國電(dian)(dian)(dian)力(li)負荷集中(zhong)在(zai)東(dong)部(bu)沿(yan)海地區(qu)，但(dan)能(neng)源(yuan)資(zi)源(yuan)主要集中(zhong)在(zai)西部(bu)和北部(bu)地區(qu)，靠近(jin)沿(yan)海地區(qu)發(fa)(fa)展海上風(feng)(feng)電(dian)(dian)(dian)，能(neng)夠實(shi)現“電(dian)(dian)(dian)從遠(yuan)方來”與“電(dian)(dian)(dian)從身(shen)邊來”協同發(fa)(fa)展。 根據《“十四五”可再生能源發展規劃(hua)》，我國將推(tui)動山東半島、長(chang)三角、閩南、粵東、北部(bu)灣等千(qian)萬千(qian)瓦(wa)級海上風電基地開(kai)發建(jian)設，推(tui)進(jin)一(yi)批(pi)百萬千(qian)瓦(wa)級的(de)重點(dian)項(xiang)目集中連片開(kai)發，結合基地開(kai)發建(jian)設推(tui)進(jin)深遠海海上風電平價(jia)示范(fan)和海上能源島示范(fan)工程。 突破關鍵技術，推進產業集群化 風力(li)發電(dian)機來(lai)自中車株(zhu)洲電(dian)機，葉片來(lai)自中材(cai)科技(ji)……全球(qiu)首臺16兆瓦海上(shang)(shang)風電(dian)機組主機由上(shang)(shang)萬(wan)個零部件(jian)組成，關鍵部件(jian)均已實(shi)現100%國產(chan)化(hua)。研(yan)制(zhi)過(guo)程中，金(jin)風科技(ji)協同(tong)了數十家企業、大學(xue)及(ji)科研(yan)院(yuan)所(suo)，產(chan)業鏈(lian)上(shang)(shang)下游高效協同(tong)、產(chan)學(xue)研(yan)深度融合，為風電(dian)行業發展奠定了堅實(shi)基礎。 主軸(zhou)(zhou)軸(zhou)(zhou)承是風機(ji)的核心部(bu)件(jian)。3支總重量100多噸的巨型葉片在旋轉時，軸(zhou)(zhou)承必須保障它們能(neng)長時間平穩流暢運轉，這意(yi)味著直徑3.2米的軸(zhou)(zhou)承加(jia)工誤(wu)差(cha)不能(neng)超過0.01毫(hao)米。 “軸承公司之前(qian)沒(mei)做過(guo)這么大(da)尺(chi)寸的(de)(de)軸承，我們有這方面的(de)(de)技術積(ji)累，分享給他們滿足風機可靠(kao)性所需的(de)(de)載荷、扭矩等相關資料(liao)。歷(li)時9個多月軸承順利交(jiao)付，結束了我國不(bu)能研(yan)制超大(da)容量海(hai)上風電(dian)機組(zu)主軸軸承的(de)(de)歷(li)史。”于晨光說。 智(zhi)能化應(ying)(ying)用，提(ti)高產品(pin)性能。渤海海域，山東能源電(dian)力集團(tuan)90萬千瓦(wa)海上風電(dian)場有序運轉(zhuan)，每年(nian)可提(ti)供32.5億千瓦(wa)時(shi)綠電(dian)。“項目應(ying)(ying)用了(le)狀態參(can)數辨識自適應(ying)(ying)增功控(kong)制技術，實時(shi)感(gan)知風況變化及機(ji)組運行狀態，確保發(fa)電(dian)性能達到最優，單(dan)機(ji)能夠提(ti)升約(yue)3%的發(fa)電(dian)量。”山東能源電(dian)力集團(tuan)黨委書記(ji)李偉介紹(shao)。對于一些項目的抗臺風型風機(ji)，借助智(zhi)能控(kong)制系統還(huan)能保證葉片始終處于最小受力角度，避免葉片發(fa)生渦激振動(dong)。 集群化發展，提升供應(ying)鏈韌性。廣東汕頭，國際風(feng)電創新(xin)港項(xiang)目(mu)正在加緊建設，未來這(zhe)里(li)將(jiang)聚集風(feng)電整機、葉片、齒輪箱(xiang)、發電機、軸承等全(quan)產業鏈制造企業，以及檢驗檢測(ce)實驗室和(he)大型科研裝置，形成“研發設計一(yi)(yi)體化、工藝流程一(yi)(yi)體化、生產制造一(yi)(yi)體化、檢測(ce)認證一(yi)(yi)體化”四個一(yi)(yi)體化的風(feng)電產業集群。 “大型風電(dian)機(ji)(ji)組(zu)(zu)的(de)發電(dian)機(ji)(ji)、齒(chi)輪(lun)箱等體積大、陸運不便，依托汕(shan)(shan)頭國(guo)際風電(dian)創(chuang)新(xin)港，有助于海上風電(dian)裝備及服務出口，降低物流成本。”于晨光介紹。和其他風電(dian)集群(qun)項目有所不同，汕(shan)(shan)頭國(guo)際風電(dian)創(chuang)新(xin)港打通企(qi)業和企(qi)業之間的(de)“圍墻”，相當于在一個超大廠房里，不同車間里的(de)工序高效流轉(zhuan)，減少運輸環節。設備制(zhi)造完后(hou)，還可以就近在旁邊的(de)實驗(yan)中心測試，提升迭(die)代速度，為我國(guo)海上風電(dian)技術(shu)創(chuang)新(xin)和大型機(ji)(ji)組(zu)(zu)研(yan)制(zhi)提供有力支撐。 向深遠海進軍，促進跨產業融合 目前，全(quan)球70%的(de)潛在(zai)海(hai)風資源位于水深(shen)(shen)大于60米的(de)深(shen)(shen)水海(hai)域。由近海(hai)走向深(shen)(shen)遠海(hai)，是海(hai)上(shang)風電發展的(de)必然趨勢。 今年5月，我國首座深遠海(hai)浮式風電平臺“海(hai)油(you)(you)觀瀾號(hao)”并入(ru)文(wen)昌(chang)油(you)(you)田(tian)群(qun)電網，開啟為海(hai)上油(you)(you)氣田(tian)輸送綠電的(de)(de)(de)新(xin)里(li)(li)程。作為我國第一(yi)個工(gong)作海(hai)域距離海(hai)岸線100公里(li)(li)以上、水深超(chao)過100米的(de)(de)(de)浮式風電平臺，“海(hai)油(you)(you)觀瀾號(hao)”的(de)(de)(de)建成投用，使(shi)我國海(hai)上風電的(de)(de)(de)自主開發能力從水深不到(dao)50米提升至100米級(ji)以上。 中國海(hai)油(you)研究(jiu)總院院長米立軍介(jie)紹，在近淺海(hai)，風機是通過(guo)鋼(gang)管或(huo)者(zhe)導(dao)管架，深(shen)深(shen)插入(ru)海(hai)底，固定風機；在深(shen)遠(yuan)海(hai)，這(zhe)種結構的基礎變得過(guo)于龐大，性價(jia)比將大打(da)折(zhe)扣。“浮式平臺可(ke)以(yi)打(da)破(po)作業水深(shen)和海(hai)底固定安裝條件的限制，有效拓(tuo)展深(shen)遠(yuan)海(hai)風能資源開(kai)發(fa)。”米立軍說。 但(dan)目前來看，我(wo)國深遠海(hai)浮(fu)(fu)式(shi)(shi)風(feng)電(dian)的發(fa)展仍(reng)面(mian)臨一些挑戰。例如(ru)漂浮(fu)(fu)式(shi)(shi)風(feng)電(dian)的系(xi)泊纜、電(dian)纜等高(gao)(gao)端產品的國內(nei)產業鏈還不完整，運維(wei)數據(ju)和經驗積累相(xiang)對不足；從(cong)成本(ben)來說，漂浮(fu)(fu)式(shi)(shi)風(feng)電(dian)項目造(zao)價(jia)較高(gao)(gao)，平均度(du)電(dian)成本(ben)相(xiang)較傳(chuan)統固定式(shi)(shi)海(hai)上風(feng)電(dian)高(gao)(gao)出3倍左右，仍(reng)處于商業化初期(qi)，亟(ji)須探索顛覆性(xing)新(xin)技術(shu)和高(gao)(gao)效開發(fa)模式(shi)(shi)，向(xiang)規模化階段(duan)邁進。 根據相關規(gui)劃，我(wo)國(guo)將推進漂(piao)浮式(shi)(shi)風(feng)電(dian)(dian)機組基礎(chu)、遠海(hai)(hai)柔性(xing)直(zhi)流輸電(dian)(dian)技術創新和示(shi)范(fan)應用，力爭(zheng)“十四五”期間開工建(jian)(jian)設我(wo)國(guo)首個漂(piao)浮式(shi)(shi)商業化海(hai)(hai)上(shang)風(feng)電(dian)(dian)項目(mu)。在上(shang)海(hai)(hai)、江(jiang)蘇、浙江(jiang)、福建(jian)(jian)、山東、廣(guang)東、廣(guang)西(xi)等資(zi)源和建(jian)(jian)設條件好(hao)的區域，結(jie)合基地項目(mu)建(jian)(jian)設，推動一批百萬千(qian)瓦(wa)級深遠海(hai)(hai)海(hai)(hai)上(shang)風(feng)電(dian)(dian)示(shi)范(fan)工程開工建(jian)(jian)設，2025年前力爭(zheng)建(jian)(jian)成一至兩(liang)個平價海(hai)(hai)上(shang)風(feng)電(dian)(dian)場工程。 不少(shao)受訪對象(xiang)(xiang)談到，隨著海(hai)上風電開發(fa)提速以及(ji)走向深(shen)遠(yuan)海(hai)，相(xiang)應的審批(pi)流程(cheng)、用海(hai)政(zheng)策等方面可(ke)以進一(yi)步優化，并完善(shan)海(hai)洋、氣象(xiang)(xiang)、海(hai)事、環保等部門的統籌協調機制，進行(xing)整體規劃，促進具備條件的項目盡早開工建設。 與此(ci)同時，行業仍需保持合理(li)的(de)(de)開(kai)發節奏(zou)。秦海(hai)巖認(ren)為(wei)，海(hai)上(shang)(shang)風(feng)電技(ji)術正處在快速(su)迭(die)代中(zhong)，如(ru)果使用(yong)(yong)現有技(ji)術大(da)干快上(shang)(shang)，不(bu)僅成本高、風(feng)險大(da)，也(ye)無法(fa)讓風(feng)能資源得到最有效利(li)用(yong)(yong)，造(zao)成浪費。因此(ci)，“十四五”海(hai)上(shang)(shang)風(feng)電發展的(de)(de)主(zhu)基調依然是穩妥，不(bu)應(ying)盲目追求規模(mo)。 海(hai)上風電(dian)行(xing)業(ye)要走得更遠、更穩，跨產業(ye)融合(he)發(fa)(fa)(fa)展是探索方向。在文昌油(you)田(tian)群，通過(guo)打造海(hai)上風電(dian)與海(hai)洋油(you)氣融合(he)發(fa)(fa)(fa)展新(xin)模式，將油(you)田(tian)群的4個(ge)燃料電(dian)站與“海(hai)油(you)觀瀾(lan)號”風電(dian)平臺融合(he)成(cheng)一個(ge)整體，實現(xian)海(hai)洋油(you)氣綠色(se)低碳開(kai)(kai)發(fa)(fa)(fa)。“未來，可以(yi)推動(dong)海(hai)上風電(dian)項(xiang)目開(kai)(kai)發(fa)(fa)(fa)與海(hai)洋牧(mu)場、海(hai)水制(zhi)氫、觀光旅(lv)游等(deng)相(xiang)結(jie)合(he)，實現(xian)‘海(hai)上糧(liang)倉+藍色(se)能源(yuan)’立體開(kai)(kai)發(fa)(fa)(fa)，助力解決單(dan)一海(hai)洋資源(yuan)開(kai)(kai)發(fa)(fa)(fa)瓶頸問題。”秦海(hai)巖說。 版權聲明 | ||||
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