中國海上風(fēng)電按下“快進(jìn)鍵” 裝機規模躍居世界第一

中國海上風(fēng)電按下“快進(jìn)鍵”，裝機規模躍居世界****——

逐風(fēng)踏浪，“藍色引擎”的綠色動(dòng)力

3月30日，碧海藍天下，白色的風(fēng)機高高聳立，巨大的槳葉悠悠轉動(dòng)，將廣闊大海的陣陣海風(fēng)化為社會(huì )經(jīng)濟發(fā)展的新動(dòng)能。

這里是位于廣東省陽(yáng)江市沙扒鎮海域的國內****百萬(wàn)千瓦級海上風(fēng)電項目——三峽陽(yáng)江沙扒海上風(fēng)電項目(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“三峽陽(yáng)江項目”)。截至3月25日，該項目生產(chǎn)電能突破10億千瓦時(shí)，可替代標準煤30.76萬(wàn)噸，相當于50萬(wàn)個(gè)三口之家一年的正常用電量。

近年來(lái)，在全球綠色浪潮與“雙碳”目標的雙重驅動(dòng)下，中國海上風(fēng)電“藍色引擎”動(dòng)力十足。2021年，中國海上風(fēng)電裝機規模躍居世界****，形成了完整的具有****水平和全球競爭力的風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈與供應鏈。正如國家能源局新能源和可再生能源司司長(cháng)李創(chuàng )軍所說(shuō)：“中國海上風(fēng)電實(shí)現了從小到大、從弱到強、從發(fā)展緩慢到跨越式發(fā)展的重大突破?！?/p>

攻堅克難——

“走向藍?！背伞氨卮痤}”

若想實(shí)現“雙碳”目標，清潔能源業(yè)務(wù)亟需跨越式、差異化發(fā)展。由于裝機增速放緩，原本具有先發(fā)優(yōu)勢的風(fēng)電產(chǎn)業(yè)正面臨被反超的局面。向海而興、向海圖強，“走向藍?！背蔀樾袠I(yè)破局的“必答題”。

“中國不僅要開(kāi)發(fā)好陸地資源，也要走向藍海，建設海洋強國。海上風(fēng)電能夠促進(jìn)科技進(jìn)步、產(chǎn)業(yè)升級、帶動(dòng)區域經(jīng)濟的發(fā)展，是一個(gè)很重要的產(chǎn)業(yè)鏈?！敝袊こ淘涸菏縿⒓檎f(shuō)。

事實(shí)上，發(fā)展海上風(fēng)電，中國擁有天然優(yōu)勢——海岸線(xiàn)長(cháng)、可利用海域面積廣，擁有極大發(fā)展空間。

三峽集團三峽新能源公司董事長(cháng)、黨委書(shū)記王武斌介紹，風(fēng)電塔筒矗立海上，海床上的基礎工程必須做得扎實(shí)牢靠，塔筒頂端裝上葉輪后，海風(fēng)帶動(dòng)葉輪轉動(dòng)，進(jìn)而驅動(dòng)發(fā)電機運轉，電流通過(guò)埋在海底的海纜傳導至海上升壓站，再以高壓方式并入電網(wǎng)，最終傳送至千家萬(wàn)戶(hù)。

然而，海洋風(fēng)電工程建設，絕非易事。

“不同于河流大壩建設，海上風(fēng)電施工需要登船作業(yè)，一天24小時(shí)基本都是在海上漂泊?！弊鳛橐幻麚碛?年海上風(fēng)電工作經(jīng)驗的老兵，三峽陽(yáng)江項目工程管理部經(jīng)理滕華燈告訴本報記者，受制于復雜多變的自然條件，海上風(fēng)電施工往往面臨極大挑戰。

以陽(yáng)江海域為例，每年10月至第二年2月為季風(fēng)季節，風(fēng)高浪急，冬季涌浪基本在2.5米以上，****時(shí)可達4米以上，每年的可作業(yè)天氣窗口只有100天左右。

“我們團隊平均年齡只有29歲，但大家的求知欲非常強，時(shí)常聚在一起開(kāi)會(huì )，優(yōu)化施工方案?！泵鎸毫雍r，滕華燈帶領(lǐng)團隊邊學(xué)邊干，積極推動(dòng)新技術(shù)應用，成功建成了亞洲單體容量****的海上升壓站，敷設了國內首根大容量光電復合海纜，三峽陽(yáng)江項目成為國內****集中連片規?；_(kāi)發(fā)的海上風(fēng)電項目。

廣袤的大海除了令人生畏的海浪，海底地質(zhì)條件也變化莫測?！霸诙垢喜蹇曜印?，便是對潮間帶風(fēng)電基礎施工最形象的比喻。

“在泥濘的灘涂上給風(fēng)電送出工程立塔架線(xiàn)，經(jīng)常需要在齊腰深的水中吊裝作業(yè)，這一站就是大半天……”2012年前后，一批潮間帶海上風(fēng)電試驗場(chǎng)項目落地江蘇省如東縣，回顧起當年情景，國網(wǎng)江蘇省電力有限公司如東縣供電分公司協(xié)理員瞿成不無(wú)感慨。

當時(shí)，樁基建造多采用開(kāi)挖式線(xiàn)澆基礎，樁基深度一般在4米左右。然而，“海與陸”如同“天與地”，陸上成功經(jīng)驗很難完全移植到海上。灘涂地質(zhì)多是流沙，往往****天打好的樁基，第二天就在流沙擠壓下出現變形、移位等情況。

通過(guò)不斷摸索，施工團隊最終決定采用灌筑樁建造方法，根據不同塔基所在環(huán)境的不同，增加樁基樁深，平均樁基在8到30米，提供足夠的支撐力?！霸诮ú倪x用上，我們建議施工單位選用抗硫酸鹽水泥，能有效抵抗海水、鹽堿地的腐蝕，保障風(fēng)電成功并網(wǎng)?！宾某蓪Ρ緢笥浾哒f(shuō)。

伴隨設備技術(shù)的日趨成熟，開(kāi)發(fā)經(jīng)驗的不斷積累，近兩年，中國海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)逐步進(jìn)入加速期。2021年底，多個(gè)海上風(fēng)電項目迎來(lái)集中并網(wǎng)：12月10日，華能山東半島南4號全容量并網(wǎng)，成為山東省****實(shí)現全容量并網(wǎng)的海上風(fēng)電項目；12月25日，江蘇大豐海上風(fēng)電項目正式全容量并網(wǎng)發(fā)電；12月29日，大連莊河海上風(fēng)電場(chǎng)址項目最后一臺海上風(fēng)機順利并網(wǎng)……

“從全球來(lái)看，中國海上風(fēng)電起步不算很早，但現在已經(jīng)展現出了非常良好的前景?！眲⒓檎f(shuō)，“我相信，作為中國能源綠色轉型發(fā)展的一個(gè)重要戰略支撐，未來(lái)，中國海上風(fēng)電還會(huì )持續高速發(fā)展?！?/p>

立足創(chuàng )新——

核心競爭力優(yōu)勢明顯

在中國海上風(fēng)電早期發(fā)展階段，多選用陸地機組進(jìn)行適應性改造后下海應用，雖具有一定可靠性，但單機容量一般較??；若引進(jìn)國外設備，國內企業(yè)并不掌握其核心技術(shù)，運維、優(yōu)化亦受制于人。

在此背景下，中國立足科技創(chuàng )新，加快核心技術(shù)攻關(guān)，目前已具備大兆瓦級風(fēng)電整機、關(guān)鍵核心大部件自主研發(fā)制造能力。

近日，中國自主研制的13兆瓦抗臺風(fēng)型海上風(fēng)電機組，在福建三峽海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)園順利下線(xiàn)，這是目前中國已下線(xiàn)的亞洲地區單機容量****、葉輪直徑****的風(fēng)電機組，國產(chǎn)化率達到90%。

據介紹，該機組由中國東方電氣集團有限公司自主研制、擁有完全自主知識產(chǎn)權?！耙砸粋€(gè)100萬(wàn)千瓦的項目測算，與10兆瓦機組相比，選用13兆瓦風(fēng)電機組可減少機位23個(gè)，節約工程造價(jià)約5億元，將有效降低度電成本，提高業(yè)主投資收益率?！睎|方電氣風(fēng)電股份有限公司副總經(jīng)理鄭大周介紹。

值得一提的是，13兆瓦抗臺風(fēng)型海上風(fēng)電機組的成功問(wèn)世，離不開(kāi)福建三峽海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)園的孵化培育。

“8家國內外知名風(fēng)機廠(chǎng)家在這里同場(chǎng)競技，不僅為我國海上風(fēng)電發(fā)展遴選出最合適的風(fēng)機，還有助于推進(jìn)海上風(fēng)電高端裝備國產(chǎn)化、大型化?！蓖跷浔蟾嬖V記者，通過(guò)深度整合產(chǎn)業(yè)鏈，產(chǎn)業(yè)園在全面分析中國海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)實(shí)際需求與各廠(chǎng)家技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢后，通過(guò)多輪協(xié)調，明確重要指標參數，深度參與大容量海上風(fēng)電機組研發(fā)全過(guò)程?！巴瑫r(shí)，我們還從技術(shù)、資金等給予廠(chǎng)商支持，從用戶(hù)端提供技術(shù)應用反饋，與廠(chǎng)商實(shí)現共同進(jìn)步、互利共贏(yíng)，進(jìn)而推動(dòng)整個(gè)行業(yè)升級?！?/p>

2021年12月25日，如東海上風(fēng)電柔性直流輸電工程全面投運，實(shí)現了中國在柔直海上風(fēng)電領(lǐng)域“零”的突破。江蘇方天電力技術(shù)有限公司承擔著(zhù)為其并網(wǎng)核心——海上換流站調試試驗的關(guān)鍵任務(wù)。

“柔性直流技術(shù)是一種新型直流輸電技術(shù)，能有效控制通過(guò)的電能，就如同在電力系統中接入一個(gè)完全可控的‘水泵’，能****控制‘水流’的方向流量等?！狈教旃倦姎饧夹g(shù)中心項目經(jīng)理楊春說(shuō)。

安全穩定實(shí)現海上風(fēng)電大容量、遠距離、直流輸送，牽起海陸兩端的高壓輸電電纜的性能至關(guān)重要?！霸谀蛪涸囼炛?，需要確保電纜充分放電。過(guò)去只能自然放電，等著(zhù)電壓逐漸下降?！睏畲航榻B，經(jīng)測算，柔直工程自然放電最起碼要10個(gè)小時(shí)，而試驗期間正值夏季臺風(fēng)高發(fā)，作業(yè)窗口期極為有限，如果沿用傳統方式，會(huì )影響整體進(jìn)度。

為此，方天公司在電纜設計制造階段就提前介入，與電纜制造商聯(lián)合攻關(guān)，研發(fā)出世界首臺針對海陸直流電纜交接試驗的大容量直流設備專(zhuān)業(yè)放電系統，攻克了多項世界性難題，將放電時(shí)間縮短至50分鐘以?xún)取?/p>

“綜合來(lái)看，中國本地化研發(fā)制造的大容量海上風(fēng)電機組、超長(cháng)葉片、長(cháng)距離輸電工程等一系列海上風(fēng)電關(guān)鍵技術(shù)均取得重要突破，技術(shù)創(chuàng )新能力處于全球****梯隊，核心競爭力優(yōu)勢明顯?！敝袊稍偕茉磳W(xué)會(huì )風(fēng)能專(zhuān)業(yè)委員會(huì )秘書(shū)長(cháng)秦海巖表示。

機遇涌現——

規?；l(fā)展前景可期

作為單體規模大、年利用小時(shí)數高的風(fēng)電發(fā)展類(lèi)型，這些年，海上風(fēng)電優(yōu)勢盡顯，發(fā)展機遇正加速涌現。

“‘十四五’期間，海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)建設將進(jìn)一步走向規?；??！眹夷茉淳中履茉春涂稍偕茉此靖彼鹃L(cháng)王大鵬表示，隨著(zhù)相關(guān)指導性文件的發(fā)布，海上風(fēng)電“高質(zhì)量躍升發(fā)展”的主題將逐漸明確。

3月21日，國家發(fā)改委和國家能源局印發(fā)的《“十四五”現代能源體系規劃》提出，提升東部地區能源清潔低碳發(fā)展水平，要積極推進(jìn)東南部沿海地區海上風(fēng)電集群化開(kāi)發(fā)，重點(diǎn)建設廣東、福建、浙江、江蘇、山東等海上風(fēng)電基地。

與此同時(shí)，多地也錨定“藍?！?，相繼出臺規劃，推進(jìn)海上風(fēng)電規?；_(kāi)發(fā)。

山東省積極開(kāi)拓海上風(fēng)電“主戰場(chǎng)”，聚焦渤中、半島北、半島南三大片區，全力打造千萬(wàn)千瓦級海上風(fēng)電基地。加快啟動(dòng)平價(jià)海上風(fēng)電項目建設，推動(dòng)海上風(fēng)電與海洋牧場(chǎng)融合發(fā)展試點(diǎn)示范，探索海上風(fēng)電項目與其他開(kāi)發(fā)利用方式分層立體開(kāi)發(fā)，發(fā)揮海域資源利用的綜合效益，推動(dòng)海上風(fēng)電規?；l(fā)展。

《廣東省海洋經(jīng)濟發(fā)展“十四五”規劃》提出，“十四五”期間廣東省將推動(dòng)海上風(fēng)電項目規?；_(kāi)發(fā)，力爭到2025年底全省風(fēng)電裝機容量達到1800萬(wàn)千瓦，推動(dòng)海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展，加快建設陽(yáng)江、粵東海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)基地。

《江蘇省“十四五”海上風(fēng)電規劃》明確，“十四五”規劃海上風(fēng)電項目場(chǎng)址共28個(gè)，規模909萬(wàn)千瓦?！拔覀儗⒁劳胸S富的海洋資源，大力發(fā)展海上風(fēng)電，爭取到2030年，可再生能源電力總量要占到全社會(huì )用電量比重的35%左右?！苯K省能源局新能源處處長(cháng)盧先率介紹。

業(yè)內人士普遍認為，隨著(zhù)規?；l(fā)展的到來(lái)，漂浮式海上風(fēng)電將成為未來(lái)新賽道。

專(zhuān)家表示，相比于傳統海上風(fēng)電的固定式基礎，漂浮式海上風(fēng)電的適用范圍更大。其浮式基礎可自由移動(dòng)，且易于拆除，適用海域類(lèi)型更廣。在經(jīng)濟性層面，漂浮式海上風(fēng)電未來(lái)也更有提升潛力，例如可采用集成結構，簡(jiǎn)化程序，降低海上安裝費用。

據了解，中國漂浮式海上風(fēng)電目前處于工程化示范階段，演示驗證項目相繼裝機運行測試，如中國首臺漂浮式海上風(fēng)電試驗樣機——“三峽引領(lǐng)號”已于2021年正式完成風(fēng)電機組吊裝，中國海裝工程化示范項目也將于今年初建設完成。

此外，海上風(fēng)電與海洋牧場(chǎng)、海上油氣、海水淡化等多種能源資源的綜合開(kāi)發(fā)利用及融合發(fā)展，也將是未來(lái)海上風(fēng)電的重要發(fā)展方向。

“產(chǎn)業(yè)協(xié)同與多能互補將成為海上風(fēng)電未來(lái)發(fā)展趨勢，規?；?、定制化、智慧化、大型化是降本增效的可靠途徑?！比龒{集團江蘇分公司總經(jīng)理袁英平建議，應建立海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈，涵蓋海上風(fēng)電的規劃設計、選址，以及海上風(fēng)電專(zhuān)業(yè)服務(wù)、軟件開(kāi)發(fā)等。

盧先率說(shuō)，未來(lái)，江蘇省在海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)協(xié)同開(kāi)發(fā)方面，要做一些示范性、探索性工作?！澳壳?，我們一些海上風(fēng)電企業(yè)已經(jīng)探索了結合海上光伏的模式，技術(shù)上有待進(jìn)一步突破?！?/p>

來(lái)源：人民日報海外版  記者 劉樂(lè )藝

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