這些年來(lái),國(guó)內(nèi)從2007年1.5MW的風(fēng)機(jī)起步,到2009年?yáng)|海大橋3MW的風(fēng)機(jī),再到三峽響水海上風(fēng)電場(chǎng)批量單機(jī)4MW機(jī)組,到如今福建三峽海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)園孵化的13MW大風(fēng)機(jī),一路走來(lái),中國(guó)同歐美國(guó)家,從開始的跟跑,到慢慢地并跑,不久的將來(lái),我們相信一定可以生產(chǎn)出15MW以上的風(fēng)機(jī),我們要實(shí)現(xiàn)所有海上風(fēng)電人的夢(mèng)想,我們要領(lǐng)跑。——中國(guó)三峽新能源集團(tuán)副總經(jīng)理、黨委委員呂鵬遠(yuǎn)。
向海爭(zhēng)風(fēng),與大海博弈
洋流的沖擊、海水的腐蝕、臺(tái)風(fēng)的肆虐、遠(yuǎn)距離的輸送等等,這些都是海上風(fēng)電人需要攻克的難題。
呂鵬遠(yuǎn)表示,海上風(fēng)電大的難關(guān)就是與大海博弈,我們海上風(fēng)電人就是趕海人,我們需要有乘長(zhǎng)風(fēng),破萬(wàn)里浪的精神,為中國(guó)海上風(fēng)電事業(yè)貢獻(xiàn)力量,為實(shí)現(xiàn)“碳中和 碳達(dá)峰”目標(biāo)披荊斬棘。
2022年初,由我國(guó)自主研制擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的13MW抗臺(tái)風(fēng)型海上風(fēng)電機(jī)組在福建三峽海上風(fēng)電國(guó)際產(chǎn)業(yè)園順利下線,這是當(dāng)前我國(guó)下線的亞洲地區(qū)單機(jī)容量大,葉輪直徑大的風(fēng)電機(jī)組,可以抵御17級(jí)以上的超強(qiáng)臺(tái)風(fēng),適用于我國(guó)98%的海域。
13MW海上風(fēng)電機(jī)組下線是我國(guó)大機(jī)型的又一個(gè)重要的里程碑,也標(biāo)志著我們海上風(fēng)電技術(shù)走在了世界的前列。
呂鵬遠(yuǎn)介紹,這臺(tái)風(fēng)機(jī)從基礎(chǔ)到輪轂的高度有130米,相當(dāng)于40多層樓,葉輪直徑相當(dāng)于三個(gè)福建艦航空母艦并排的寬度,轉(zhuǎn)一圈發(fā)電量達(dá)24度,滿發(fā)一年的發(fā)電量約5,000萬(wàn)度,可以供中國(guó)2.5萬(wàn)個(gè)三口之家一年的用電量。與火電相比,其滿發(fā)一年可以節(jié)約我們的燃煤1.5萬(wàn)噸,二氧化碳減排達(dá)到3.8萬(wàn)噸。
從2007年到2022年,15年的時(shí)間,中國(guó)海上風(fēng)機(jī)單機(jī)容量從1.5兆瓦躍升到下半年的15MW以上,15年我們的風(fēng)機(jī)的單機(jī)容量翻了10倍。每年以一個(gè)兆瓦的速度在增加。
呂鵬遠(yuǎn)表示,這說(shuō)起來(lái)容易,但做起來(lái)其實(shí)非常難,有時(shí)可能容量增加一點(diǎn)點(diǎn),在設(shè)計(jì)制造上難度卻是數(shù)量級(jí)的增加。這都是設(shè)計(jì)人員、建設(shè)人員、制造人員等,全體風(fēng)電人戮力同心,共同努力,有時(shí)候不眠不休才能取得這樣一個(gè)成果。
打破壟斷,同國(guó)外競(jìng)賽
為推動(dòng)我國(guó)大型海上風(fēng)機(jī)機(jī)組的創(chuàng)新,三峽在福建興化灣建設(shè)了一個(gè)大機(jī)型的試驗(yàn)風(fēng)場(chǎng),一共有14臺(tái)機(jī)組,幾乎涵蓋國(guó)內(nèi)外所有主流海上風(fēng)大主機(jī)廠家產(chǎn)品,通過(guò)這些產(chǎn)品同臺(tái)競(jìng)技,相互比較,推動(dòng)我國(guó)國(guó)產(chǎn)海上風(fēng)電大機(jī)型的技術(shù)發(fā)展和創(chuàng)新。
運(yùn)行至今,我們應(yīng)該可以很負(fù)責(zé)任地說(shuō),我們國(guó)內(nèi)的同類型的風(fēng)機(jī),我們的可利用率,我們的發(fā)電效率不比國(guó)外的風(fēng)機(jī)差,甚至我們有的廠家比它更好。呂鵬遠(yuǎn)如此說(shuō)到。
呂鵬遠(yuǎn)感概道,從無(wú)到有,從小到大,從弱到強(qiáng),這一路走過(guò)來(lái)的話,是無(wú)比的自豪的。很多人說(shuō)風(fēng)機(jī)的國(guó)產(chǎn)化意義是成本的降低,我覺得這僅僅是一個(gè)方面,國(guó)產(chǎn)化決定了我國(guó)海上工業(yè)發(fā)展規(guī);軌蜃龅蕉啻螅I巷L(fēng)電的開發(fā)能夠走得多遠(yuǎn)。如果說(shuō)我們還有一些核心技術(shù)掌握在外國(guó)人手里的話,海上風(fēng)電這條路將走不快,走不遠(yuǎn),也走不穩(wěn)。
以海上風(fēng)電打樁錘為例,以前進(jìn)口一臺(tái)打樁錘將近1億元,成本非常高昂,目前,國(guó)產(chǎn)打樁錘設(shè)備施工效果絲毫不遜于國(guó)外,價(jià)格卻比進(jìn)口低很多。
在13MW海上風(fēng)電機(jī)組的研制過(guò)程中,同樣也遇到了“卡脖子”問(wèn)題, 東方電氣風(fēng)電研發(fā)中心副主任趙偉回顧說(shuō),以往國(guó)際上大型風(fēng)電機(jī)組都是采用液壓變槳系統(tǒng),但該系統(tǒng)被丹麥的兩個(gè)廠家所壟斷,在和他們溝通的過(guò)程中,價(jià)格昂貴不說(shuō),對(duì)方還表現(xiàn)的非常傲慢和強(qiáng)勢(shì),他們覺得中國(guó)大兆瓦海上風(fēng)電機(jī)組必須要用他們的產(chǎn)品,而且還是必須用全套。
在這種不服氣、不服輸?shù)木耱?qū)動(dòng)下,通過(guò)不懈的努力,不斷的琢磨思考以及各方面調(diào)研,在經(jīng)歷了反反復(fù)復(fù)經(jīng)過(guò)了幾百輪的實(shí)驗(yàn),終于以雙驅(qū)電動(dòng)變槳代替了液壓變槳,成本不但只有國(guó)外的液壓變槳系統(tǒng)的三分之一,而且運(yùn)行效果非常好。
趙偉表示,此后,很多以前用液壓變槳的廠家,都轉(zhuǎn)向了我們電動(dòng)雙驅(qū)變槳,同時(shí)我們也牽頭制定了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵核心技術(shù)國(guó)產(chǎn)化,讓關(guān)鍵技術(shù)牢牢掌握在自己手里面,不用別人的臉色行事。
葉片方面,13兆瓦海上風(fēng)電機(jī)組葉片長(zhǎng)度達(dá)到103米,玻璃纖維在重量和韌性等方面已經(jīng)不能要求,必須使用碳纖維的主梁,這是次使用,沒有任何經(jīng)驗(yàn)和先列,終,通過(guò)反復(fù)的工藝實(shí)驗(yàn),不斷的返工和經(jīng)驗(yàn)總結(jié),葉片得以成功誕生,成為當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)長(zhǎng)的風(fēng)電葉片。
值得一提的是,在整個(gè)13兆瓦海上風(fēng)電機(jī)組開發(fā)過(guò)程中,東方風(fēng)電進(jìn)行了10多項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新,攻克了20多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),實(shí)現(xiàn)了幾乎所有關(guān)鍵部件的國(guó)產(chǎn)化。
勇于探索,向深遠(yuǎn)海邁進(jìn)
在呂鵬遠(yuǎn)看來(lái),未來(lái)的海上風(fēng)電,不僅要實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)的大型化,更要向深遠(yuǎn)海邁進(jìn),在漂浮式海上風(fēng)電取得技術(shù)突破,實(shí)現(xiàn)海上風(fēng)電場(chǎng)大規(guī)模開發(fā)。
中國(guó)“十四五”可再生能源規(guī)劃指出,要開展深遠(yuǎn)海海上風(fēng)電規(guī)劃,推動(dòng)近海規(guī);_發(fā)和深遠(yuǎn)海示范化開發(fā),爭(zhēng)取在廣東、廣西、福建、山東、江蘇、浙江、上海等資源和建設(shè)條件好的區(qū)域,結(jié)合基地項(xiàng)目建設(shè),推動(dòng)一批百萬(wàn)千瓦級(jí)深遠(yuǎn)海海上風(fēng)電示范工程開工建設(shè)。
然而海上風(fēng)電建設(shè)本來(lái)就技術(shù)難度大,從近海走向深遠(yuǎn)海,難度系數(shù)更是成倍增加,我們?nèi)绾瓮ㄟ^(guò)技術(shù)創(chuàng)新推動(dòng)風(fēng)電場(chǎng)走向深海。
首先是輸電問(wèn)題,風(fēng)電場(chǎng)離岸距離越來(lái)越遠(yuǎn),電如何實(shí)現(xiàn)少損耗的輸送過(guò)來(lái)?柔性直流可以大限度的減少損耗,但該技術(shù)應(yīng)用在當(dāng)時(shí)無(wú)論是國(guó)內(nèi)還是國(guó)際,都沒有項(xiàng)目先列和經(jīng)驗(yàn),三峽勇于探索,敢于做個(gè)吃螃蟹的人,通過(guò)多方協(xié)調(diào),通力合作,終建成了國(guó)內(nèi)正負(fù)400千伏的柔性直流海纜輸電海上風(fēng)電場(chǎng),三峽如東海上風(fēng)電場(chǎng)在當(dāng)時(shí)創(chuàng)下了多個(gè)記錄,輸電距離國(guó)內(nèi)長(zhǎng),達(dá)108公里;電壓等級(jí)國(guó)內(nèi)大,正負(fù)400千伏;海上換流站世界大,重2.2萬(wàn)噸。
當(dāng)前,三峽如東海上風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行非常出乎意料的好,呂鵬遠(yuǎn)如是說(shuō)道。
基礎(chǔ)方面,傳統(tǒng)的海上風(fēng)電基礎(chǔ)施工是直接將基座插入海底,隨著從施工水域越來(lái)越深,傳統(tǒng)施工方式成本很高,對(duì)施工船機(jī)的要求也提出了很高的要求,漂浮式海上風(fēng)電機(jī)組成為邁步深遠(yuǎn)海必不可少關(guān)鍵技術(shù)之一。
2021年底,我國(guó)漂浮式海上風(fēng)電平臺(tái)“三峽引領(lǐng)號(hào)”廣東陽(yáng)江海上風(fēng)電場(chǎng)成功并網(wǎng)發(fā)電,標(biāo)志著我國(guó)在全球率先具備大容量抗臺(tái)風(fēng)型漂浮式海上風(fēng)電機(jī)組自主研發(fā)、制造、安裝及運(yùn)營(yíng)能力。
據(jù)了解,“三峽引領(lǐng)號(hào)”單機(jī)容量5.5兆瓦,每年可以輸送出4000萬(wàn)千瓦時(shí)清潔電能,可滿足11000個(gè)三口之家一年的家庭正常用電,預(yù)計(jì)每年可減少二氧化碳排放約20000噸。
呂鵬遠(yuǎn)介紹,漂浮式海上風(fēng)電和傳統(tǒng)海上風(fēng)電大的不同就是一個(gè)字“漂”,它浮于水面,浮體和海底用錨系連接固定,風(fēng)機(jī)像不倒翁一樣,不倒不沉,不走不破,風(fēng)機(jī)目前漂浮在廣東陽(yáng)江海上風(fēng)電場(chǎng),運(yùn)行狀態(tài)非常好。
持續(xù)創(chuàng)新,讓成本更低
風(fēng)從海上來(lái),電從風(fēng)中生,因?yàn)檫\(yùn)行效率高,輸電距離短,不占用土地,適宜大規(guī)模開發(fā)等特點(diǎn),我國(guó)沿海多省份出臺(tái)的能源“十四五”規(guī)劃中,都將海上風(fēng)電作為未來(lái)的重要發(fā)展方向。
2022年起,海上風(fēng)電國(guó)家財(cái)政補(bǔ)貼全面退出,平價(jià)上網(wǎng)已成為海上風(fēng)電未來(lái)發(fā)展的必然趨勢(shì),以廣東為例,以前海上風(fēng)電電價(jià)是0.85元/度,平價(jià)之后,就是0.453元/度,甚至更低,我國(guó)海上風(fēng)電如何在平價(jià)時(shí)代實(shí)現(xiàn)自力更生,走出一條讓綠色能源更加普惠的道路。
呂鵬遠(yuǎn)指出,首先,要規(guī);_發(fā)海上風(fēng)電,這樣可以有效攤薄成本;廣東陽(yáng)江一二三四五期是中國(guó)當(dāng)前個(gè)百萬(wàn)千瓦級(jí)的風(fēng)電場(chǎng),可以為海上風(fēng)電場(chǎng)平價(jià)開發(fā)起到一個(gè)示范作用。
第二是堅(jiān)持風(fēng)電機(jī)組大型化,以一個(gè)100萬(wàn)千瓦的海上風(fēng)電場(chǎng)為例,13兆瓦與10兆瓦相比,能減少23臺(tái)機(jī)位,意味著少做23個(gè)基礎(chǔ),包括海纜、輸電線路等等,相同的容量可以減少約5億元投資;
第三是持續(xù)推動(dòng)設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化,隨著國(guó)產(chǎn)化裝備技術(shù)的不斷升級(jí)迭代,使用成本也在不斷降低。
第四就是提升施工單位、開發(fā)單位等項(xiàng)目參與方的管理水平;后就是降低一些非技術(shù)性的成本。
中國(guó)可再生能源學(xué)會(huì)風(fēng)能專業(yè)委員會(huì)秘書長(zhǎng)秦海巖表示,到“十四五”末,風(fēng)電的成本還能進(jìn)一步下降 “12345”這個(gè)價(jià)格。也就是陸上風(fēng)資源好的地方電做到1毛錢,風(fēng)資源中等地方陸上做到2毛錢,風(fēng)資源差一點(diǎn)地方做到3毛錢,近海全部做到4毛錢,然后遠(yuǎn)海100公里以外做到5毛錢,這是“十四五”我們預(yù)測(cè)能達(dá)到的目標(biāo)。
秦海巖指出,到2025年,中國(guó)的海上風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量,結(jié)合當(dāng)前各省的規(guī)劃裝機(jī)目標(biāo)和產(chǎn)業(yè)技術(shù)的發(fā)展速度來(lái)看,我們預(yù)測(cè)可以達(dá)到6000萬(wàn)千瓦,幾乎翻了一倍,到2030年,累計(jì)裝機(jī)規(guī)?梢赃_(dá)到1.2億,再次實(shí)現(xiàn)翻倍。
為推動(dòng)我國(guó)海上風(fēng)電創(chuàng)新發(fā)展,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)合作交流,北極星電力網(wǎng)、北極星風(fēng)力發(fā)電網(wǎng)擬于2022年8月11-12日在江蘇南京舉辦“新時(shí)代 新機(jī)遇 新征程——第二屆海上風(fēng)電創(chuàng)新發(fā)展大會(huì)”,會(huì)議將邀請(qǐng)職能政府部門、業(yè)主單位、企業(yè)大咖、大學(xué)院校、設(shè)計(jì)院、整機(jī)單位、施工運(yùn)輸企業(yè)、運(yùn)維企業(yè)等產(chǎn)業(yè)鏈參與者齊聚一堂,就政策市場(chǎng)、前沿技術(shù)、漂浮式風(fēng)電示范、工程施工優(yōu)化、產(chǎn)業(yè)多元化發(fā)展、運(yùn)維管理創(chuàng)新等主題進(jìn)行深入研討,共議海上風(fēng)電“十四五”新征程!
報(bào)名聯(lián)系人:周小彥 18911830259
* 圖文參考引用:東南衛(wèi)視《中國(guó)正在說(shuō)》節(jié)目
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