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近日愧陈，全球首臺16兆瓦超大容量海上風電機組在福建并網(wǎng)發(fā)電临辰，標志著我國海上風電大容量機組研發(fā)制造及運營能力再上新臺階称侣。推動度電成本下降拉冯，研制關(guān)鍵零部件鞍帝，發(fā)展走向深遠海……近年來久又，我國海上風電產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛幻工，已進入規(guī)睦剑化開發(fā)階段。面向未來囊颅，隨著技術(shù)不斷突破当悔、跨產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展持續(xù)推進，海上風電行業(yè)將走得更遠刺勇、更穩(wěn)瓢身。
福建北部海域，一臺臺百米高的白色風機迎風轉(zhuǎn)動觅氢，將綠色電能送往千家萬戶宝辛。日前，全球首臺16兆瓦超大容量海上風電機組在這里成功并網(wǎng)發(fā)電虐恋，標志著我國海上風電大容量機組研發(fā)制造及運營能力再上新臺階枕泽。
截至2022年底，我國海上風電累計裝機已超3000萬千瓦馒符，連續(xù)兩年位居全球首位掰站，占比達一半左右。將時間軸拉長淘砌，截至2012年底涧谓，累計裝機約39萬千瓦;截至2017年底，累計裝機約279萬千瓦监征⊙拷樱可以看出，我國海上風電雖然起步較晚括眠，但發(fā)展迅猛彪标，已進入規(guī)模化開發(fā)階段掷豺。
《“十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃》提出捞烟，“積極推動近海海上風電規(guī)模化發(fā)展”“推動深遠海海上風電技術(shù)創(chuàng)新和示范應用”当船。我國發(fā)展海上風電有哪些優(yōu)勢?下一步還需向哪些方面發(fā)力?記者進行了采訪题画。
開發(fā)勢頭強勁默辨，大幅提升經(jīng)濟性
要了解16兆瓦海上風機“巨無霸”，不妨先看幾個關(guān)鍵字：“大”苍息，單支葉片長123米缩幸，葉輪掃風面積約7個足球場大小;“高”，輪轂中心高度152米竞思，相當于50層樓高;“綠”表谊，每年可輸出超6600萬千瓦時的綠色電力，能滿足3.6萬戶三口之家一年的用電量盖喷。不僅如此爆办，其開發(fā)應用還攻克了超長柔性葉片、大型主軸軸承嚎脖、超大容量發(fā)電機小型化等一系列關(guān)鍵技術(shù)難題鬼痹。
從2007年1.5兆瓦風機在渤海建成發(fā)電、葉片長度不到40米勤鼓，到如今的16兆瓦榕吨、18兆瓦“巨無霸”風機陸續(xù)推出，機組大型化成為海上風電發(fā)展的顯著趨勢听番。“應用更大的風電機組把丹，能夠節(jié)省用海面積、提高發(fā)電效率核看、降低安裝施工成本等躯法，繼而推動項目整體度電成本下降。”金風科技海上業(yè)務單元總經(jīng)理于晨光說券豺。
于晨光給記者算了一筆賬：以100萬千瓦海上風電項目為例常携，如果采用8兆瓦機組玫芦，需要125臺;采用16兆瓦機組蜈沛，只需63臺肖粮，能節(jié)約35%以上的用海面積、降低40%以上的塔筒成本丛晦。另外奕纫，16兆瓦風機捕風效率有所提高，發(fā)電量比兩臺8兆瓦風機還要提升6%以上烫沙∑ゲ悖總體推算，項目度電成本能降低12.5%左右锌蓄。
這只是我國海上風電快速發(fā)展的一個縮影升筏。中國可再生能源學會風能專業(yè)委員會秘書長秦海巖介紹，當前我國已具備大容量海上風電機組自主設計瘸爽、研發(fā)您访、制造铅忿、安裝、調(diào)試灵汪、運行能力檀训。看制造驮尘，我國生產(chǎn)的發(fā)電機丛滋、輪轂央匀、塔架等鑄鍛件以及葉片温辉、齒輪箱、軸承等關(guān)鍵零部件產(chǎn)量占到全球市場的70%以上试著⊥銎蹋看安裝，去年9月橱柒，我國自主建造的2000噸級海上風電安裝平臺“白鶴灘”號交付投運厕猴，大幅增強了海上風電機組施工安裝能力。
依托規(guī)闹髅遥化開發(fā)與技術(shù)進步盲外，海上風電開發(fā)的經(jīng)濟性大幅提高。秦海巖介紹否艺，2010年至2021年棺蛾，我國海上風電度電成本降幅接近56%。當前海上風電項目平均度電成本已降至0.33元/千瓦時左右盒苛，到“十四五”末有望實現(xiàn)全面平價怜俐。
面向未來，海上風電發(fā)展前景廣闊邓尤。一方面拍鲤，發(fā)展有資源。我國擁有約1.8萬多公里大陸海岸線汞扎，海上風能資源豐富季稳。“我國近海和深遠海150米高度、離岸200公里以內(nèi)且水深小于100米的海上風能資源技術(shù)可開發(fā)量為27.8億千瓦澈魄。目前海上風機累計裝機僅為3000多萬千瓦景鼠，利用率不足1.1%，未來開發(fā)潛力巨大一忱。”秦海巖說莲蜘。另一方面，消納有空間帘营。我國電力負荷集中在東部沿海地區(qū)票渠，但能源資源主要集中在西部和北部地區(qū)逐哈，靠近沿海地區(qū)發(fā)展海上風電，能夠?qū)崿F(xiàn)“電從遠方來”與“電從身邊來”協(xié)同發(fā)展裙闪。
根據(jù)《“十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃》蒙玩，我國將推動山東半島、長三角俯够、閩南绅刨、粵東、北部灣等千萬千瓦級海上風電基地開發(fā)建設峰适，推進一批百萬千瓦級的重點項目集中連片開發(fā)抗钻，結(jié)合基地開發(fā)建設推進深遠海海上風電平價示范和海上能源島示范工程。
突破關(guān)鍵技術(shù)靶姻，推進產(chǎn)業(yè)集群化
風力發(fā)電機來自中車株洲電機褒述，葉片來自中材科技……全球首臺16兆瓦海上風電機組主機由上萬個零部件組成，關(guān)鍵部件均已實現(xiàn)100%國產(chǎn)化怀拨。研制過程中逃窜，金風科技協(xié)同了數(shù)十家企業(yè)、大學及科研院所妒槐，產(chǎn)業(yè)鏈上下游高效協(xié)同止骨、產(chǎn)學研深度融合，為風電行業(yè)發(fā)展奠定了堅實基礎(chǔ)吮铭。
主軸軸承是風機的核心部件时迫。3支總重量100多噸的巨型葉片在旋轉(zhuǎn)時，軸承必須保障它們能長時間平穩(wěn)流暢運轉(zhuǎn)沐兵，這意味著直徑3.2米的軸承加工誤差不能超過0.01毫米别垮。
“軸承公司之前沒做過這么大尺寸的軸承，我們有這方面的技術(shù)積累扎谎，分享給他們滿足風機可靠性所需的載荷碳想、扭矩等相關(guān)資料。歷時9個多月軸承順利交付毁靶，結(jié)束了我國不能研制超大容量海上風電機組主軸軸承的歷史胧奔。”于晨光說。
智能化應用预吆，提高產(chǎn)品性能龙填。渤海海域，山東能源電力集團90萬千瓦海上風電場有序運轉(zhuǎn)拐叉，每年可提供32.5億千瓦時綠電岩遗。“項目應用了狀態(tài)參數(shù)辨識自適應增功控制技術(shù)，實時感知風況變化及機組運行狀態(tài)厨棒，確保發(fā)電性能達到最優(yōu)棠吨，單機能夠提升約3%的發(fā)電量桑趴。”山東能源電力集團黨委書記李偉介紹。對于一些項目的抗臺風型風機逻盅，借助智能控制系統(tǒng)還能保證葉片始終處于最小受力角度盔连，避免葉片發(fā)生渦激振動。
集群化發(fā)展阻羞，提升供應鏈韌性凰染。廣東汕頭，國際風電創(chuàng)新港項目正在加緊建設忘拧，未來這里將聚集風電整機捏诫、葉片、齒輪箱湿儡、發(fā)電機触茎、軸承等全產(chǎn)業(yè)鏈制造企業(yè)，以及檢驗檢測實驗室和大型科研裝置处榔，形成“研發(fā)設計一體化、工藝流程一體化吊宋、生產(chǎn)制造一體化纲辽、檢測認證一體化”四個一體化的風電產(chǎn)業(yè)集群。
“大型風電機組的發(fā)電機璃搜、齒輪箱等體積大拖吼、陸運不便，依托汕頭國際風電創(chuàng)新港这吻，有助于海上風電裝備及服務出口吊档，降低物流成本。”于晨光介紹唾糯。和其他風電集群項目有所不同怠硼，汕頭國際風電創(chuàng)新港打通企業(yè)和企業(yè)之間的“圍墻”，相當于在一個超大廠房里移怯，不同車間里的工序高效流轉(zhuǎn)香璃，減少運輸環(huán)節(jié)。設備制造完后舟误，還可以就近在旁邊的實驗中心測試葡秒，提升迭代速度，為我國海上風電技術(shù)創(chuàng)新和大型機組研制提供有力支撐沃羽。
向深遠海進軍捺膳，促進跨產(chǎn)業(yè)融合
目前，全球70%的潛在海風資源位于水深大于60米的深水海域鉴膝。由近海走向深遠海诵两，是海上風電發(fā)展的必然趨勢裹五。
今年5月，我國首座深遠海浮式風電平臺“海油觀瀾號”并入文昌油田群電網(wǎng)睛宝，開啟為海上油氣田輸送綠電的新里程捅县。作為我國第一個工作海域距離海岸線100公里以上、水深超過100米的浮式風電平臺酬楚，“海油觀瀾號”的建成投用猪晰，使我國海上風電的自主開發(fā)能力從水深不到50米提升至100米級以上。
中國海油研究總院院長米立軍介紹谜珠，在近淺海状寨，風機是通過鋼管或者導管架，深深插入海底士修，固定風機;在深遠海枷遂，這種結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)變得過于龐大，性價比將大打折扣棋嘲。“浮式平臺可以打破作業(yè)水深和海底固定安裝條件的限制酒唉，有效拓展深遠海風能資源開發(fā)。”米立軍說沸移。
但目前來看痪伦，我國深遠海浮式風電的發(fā)展仍面臨一些挑戰(zhàn)。例如漂浮式風電的系泊纜雹锣、電纜等高端產(chǎn)品的國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈還不完整网沾，運維數(shù)據(jù)和經(jīng)驗積累相對不足;從成本來說，漂浮式風電項目造價較高蕊爵，平均度電成本相較傳統(tǒng)固定式海上風電高出3倍左右辉哥，仍處于商業(yè)化初期，亟須探索顛覆性新技術(shù)和高效開發(fā)模式攒射，向規(guī)拇椎化階段邁進。
根據(jù)相關(guān)規(guī)劃匆篓，我國將推進漂浮式風電機組基礎(chǔ)猬肖、遠海柔性直流輸電技術(shù)創(chuàng)新和示范應用，力爭“十四五”期間開工建設我國首個漂浮式商業(yè)化海上風電項目猾妖。在上海函以、江蘇、浙江啼脑、福建轨畏、山東、廣東、廣西等資源和建設條件好的區(qū)域瞄隶，結(jié)合基地項目建設态素，推動一批百萬千瓦級深遠海海上風電示范工程開工建設，2025年前力爭建成一至兩個平價海上風電場工程第讯。
不少受訪對象談到躲含，隨著海上風電開發(fā)提速以及走向深遠海，相應的審批流程褒碌、用海政策等方面可以進一步優(yōu)化别肄，并完善海洋、氣象交惯、海事次泽、環(huán)保等部門的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)機制，進行整體規(guī)劃席爽，促進具備條件的項目盡早開工建設意荤。
與此同時，行業(yè)仍需保持合理的開發(fā)節(jié)奏只锻。秦海巖認為玖像，海上風電技術(shù)正處在快速迭代中，如果使用現(xiàn)有技術(shù)大干快上炬藤，不僅成本高御铃、風險大，也無法讓風能資源得到最有效利用沈矿，造成浪費。因此咬腋，“十四五”海上風電發(fā)展的主基調(diào)依然是穩(wěn)妥羹膳，不應盲目追求規(guī)模。
海上風電行業(yè)要走得更遠根竿、更穩(wěn)缰寻，跨產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展是探索方向。在文昌油田群卜呈，通過打造海上風電與海洋油氣融合發(fā)展新模式艰耿，將油田群的4個燃料電站與“海油觀瀾號”風電平臺融合成一個整體，實現(xiàn)海洋油氣綠色低碳開發(fā)贵舀。“未來苔盆，可以推動海上風電項目開發(fā)與海洋牧場、海水制氫欲灾、觀光旅游等相結(jié)合茵窃，實現(xiàn)‘海上糧倉+藍色能源’立體開發(fā)，助力解決單一海洋資源開發(fā)瓶頸問題。”秦海巖說漏北。
