2021年12月10日,由中國船舶集團(tuán)海裝風(fēng)電股份有限公司(下稱中國海裝)牽頭,聯(lián)合中國船舶集團(tuán)內(nèi)多家成員單位自主研制的“扶搖號(hào)”浮式風(fēng)電機(jī)組浮體平臺(tái)在黃埔文沖成功下線,標(biāo)志著工信部《海上浮式風(fēng)電裝備研制》項(xiàng)目取得里程碑式的成果,作為中國海裝堅(jiān)定不移實(shí)施“創(chuàng)新引領(lǐng),海陸并舉、向海圖強(qiáng)”戰(zhàn)略的重大科研進(jìn)展,為我國海上風(fēng)電走向深遠(yuǎn)海奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
1、可靠 平均水深向“下”突破
本次下線的浮體平臺(tái)將搭載中國海裝6.2MW海上風(fēng)電機(jī)組,于明年年初在廣東省湛江市徐聞羅斗沙海域完成示范應(yīng)用。值得一提的是,該應(yīng)用場(chǎng)址海底地形復(fù)雜、夏季強(qiáng)臺(tái)風(fēng)頻發(fā)、浪和流的功率密度也較高,此外海域水深50-70m,機(jī)位點(diǎn)平均水深達(dá)65m,是國內(nèi)首臺(tái)按深遠(yuǎn)海條件進(jìn)行設(shè)計(jì)、工程實(shí)施及測(cè)試驗(yàn)證的海上浮式風(fēng)電裝備示范樣機(jī),具備以下先進(jìn)性特點(diǎn):
環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)!胺鰮u號(hào)”可適用于水深不小于50m,海流不低于3.5m/s,可抵御海況百年一遇的海洋環(huán)境條件,并且通過對(duì)系泊系統(tǒng)和浮動(dòng)平臺(tái)局部結(jié)構(gòu)進(jìn)行修改,可適用于各類海域。
機(jī)組功率國內(nèi)大。“扶搖號(hào)”配備6.2MW抗臺(tái)型I類風(fēng)力發(fā)電機(jī)組,為目前國內(nèi)大浮式風(fēng)電機(jī)組。采用三葉片、上風(fēng)向、變槳變速、三級(jí)齒輪箱增速、永磁發(fā)電機(jī)+全功率變頻器的技術(shù)路線,具有高發(fā)電量、高可靠性、高安全性、高集成性和高可維性等特點(diǎn)。
浮體結(jié)構(gòu)形式簡單!胺鰮u號(hào)”采用柱穩(wěn)式平臺(tái)構(gòu)型,呈等邊三角形布局,由立柱、垂蕩板、下浮體和上部方形撐桿組成。采用帶有扁平下浮體的形式,能將浮力、附加質(zhì)量、阻尼及立柱間的結(jié)構(gòu)支撐等功能在扁平下浮體上集中實(shí)現(xiàn),有助降低浮體工程量。
系泊錨固系統(tǒng)可靠性高!胺鰮u號(hào)”采用3*3點(diǎn)懸鏈線式系泊,呈對(duì)稱式分布;系泊纜采用錨鏈形式,壽命長、免維護(hù);錨固點(diǎn)共用,節(jié)約成本。
一體化設(shè)計(jì)!胺鰮u號(hào)”采用風(fēng)電機(jī)組-浮體-系泊系統(tǒng)的一體化建模和仿真分析方法,保證機(jī)組整體匹配性,通過一體化迭代計(jì)算降低載荷,大限度降低了浮式風(fēng)電裝備的整體造價(jià)。
2、守正創(chuàng)新 多方合力向“海”圖強(qiáng)
隨著陸上風(fēng)電場(chǎng)不斷開辟,剩余陸上風(fēng)資源日益減少,向海擴(kuò)展成為必然。根據(jù)國家氣候中心的研究,深海風(fēng)資源總量約10億千瓦,相當(dāng)于兩倍的近海風(fēng)資源,發(fā)展?jié)摿薮,發(fā)展深海域海上風(fēng)電技術(shù)勢(shì)在必行。
自2020年9月份以來,黨和國家高領(lǐng)導(dǎo)人在多種場(chǎng)合提出雙碳目標(biāo)實(shí)施,加快綠色低碳清潔能源發(fā)展的目標(biāo)任務(wù),加快推進(jìn)海上風(fēng)電基地建設(shè)是推進(jìn)可再生能源替代行動(dòng)發(fā)展的重要內(nèi)容。
作為國內(nèi)海上風(fēng)電先行者和風(fēng)電裝備行業(yè)的“國家隊(duì)”,中國海裝早在多年前就啟動(dòng)了邁向深遠(yuǎn)海的相關(guān)布局。2019年,中國海裝申報(bào)的《海上浮式風(fēng)電裝備研制》項(xiàng)目獲得工信部立項(xiàng),并獲批投資15960萬元,這是工信部重大專項(xiàng)歷年支持項(xiàng)目中金額大的風(fēng)電裝備研發(fā)項(xiàng)目,此外,浮式風(fēng)電技術(shù)創(chuàng)新同時(shí)也得到了國家科技部、廣東省自然資源廳、廣東省科技廳、重慶市科技局、湛江市科技局、湛江灣實(shí)驗(yàn)室等專項(xiàng)科研資金的支持。
當(dāng)前,依托中國船舶集團(tuán)的海工優(yōu)勢(shì),中國海裝擁有了涵蓋海上風(fēng)電工程勘察設(shè)計(jì)、裝備制造、工程建設(shè)、運(yùn)行保障等于一體的海上風(fēng)電全產(chǎn)業(yè)鏈體系。《海上浮式風(fēng)電裝備研制》項(xiàng)目研究以中國船舶重工集團(tuán)海裝風(fēng)電股份有限公司為牽頭單位,聯(lián)合了中國船舶集團(tuán)多家優(yōu)勢(shì)企業(yè)及優(yōu)質(zhì)外協(xié)單位,以共同完成該項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、制造、安裝、測(cè)試認(rèn)證等工作,達(dá)到機(jī)組示范要求。
當(dāng)前,中國海裝已組建起一個(gè)囊括國內(nèi)海上風(fēng)電和海洋工程領(lǐng)域頂尖力量的技術(shù)團(tuán)隊(duì)。從風(fēng)電機(jī)組、浮動(dòng)平臺(tái)到系泊系統(tǒng),團(tuán)隊(duì)擁有基本完整的海上浮式風(fēng)電裝備的全系統(tǒng)設(shè)計(jì)、制造、測(cè)試、安裝、運(yùn)維能力,此外,裝備主要部件90%以上可在集團(tuán)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)配套,具有獨(dú)特的戰(zhàn)略優(yōu)勢(shì),為中國浮式風(fēng)電技術(shù)從跟隨到世界領(lǐng)跑奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
3、浮動(dòng)未來 產(chǎn)業(yè)融合再譜新篇
公開數(shù)據(jù)顯示:全球海上深遠(yuǎn)海風(fēng)電資源儲(chǔ)備量超過8200GW,是近海儲(chǔ)備量的2倍有余;現(xiàn)今歐洲各國、美國及日本政府都在大力推進(jìn)浮式風(fēng)電設(shè)備發(fā)展,預(yù)計(jì)至2030年,全球并網(wǎng)型海上浮式風(fēng)電裝備的裝機(jī)容量有望達(dá)到30GW。
另據(jù)英國第三方咨詢機(jī)構(gòu)Carbon Trust2020年7月發(fā)布的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù),中國的漂浮式風(fēng)電市場(chǎng)將在2025年達(dá)到20MW,在2030年達(dá)到495MW,在2035年達(dá)到2500MW,在2040年達(dá)到7000MW,未來市場(chǎng)前景廣闊。而按照目前國內(nèi)漂浮式風(fēng)電行業(yè)的快速發(fā)展態(tài)勢(shì),數(shù)據(jù)將有望超過以上預(yù)測(cè)值。
當(dāng)前階段,海上浮式風(fēng)電裝備主要的應(yīng)用方式主要為并網(wǎng)型,即是將風(fēng)電裝備產(chǎn)生的電能,通過海底電纜傳送至升壓站并終并入主電網(wǎng)。除并網(wǎng)外還可與和海洋氫能、深海養(yǎng)殖、海上旅游、海水淡化等能源和資源多種利用融合發(fā)展。
以漂浮式海上風(fēng)電場(chǎng)為中心,待其成熟應(yīng)用后可與光伏和潮汐能發(fā)電、儲(chǔ)能裝置作為能源供應(yīng)基礎(chǔ),形成分布式多能互補(bǔ),打造能源自給自足、休閑娛樂一體化的智慧浮島群,用于海上風(fēng)電制氫、海洋監(jiān)測(cè)站、深海養(yǎng)殖、海水淡化、供水系統(tǒng)、生活用電、敏感負(fù)載等,進(jìn)一步增強(qiáng)中國海裝海上風(fēng)電全壽周期綜合服務(wù)能力,為海上風(fēng)電的多場(chǎng)景應(yīng)用及裝備創(chuàng)新發(fā)展打下基礎(chǔ),助推海洋經(jīng)濟(jì)的高質(zhì)量發(fā)展。
“大鵬一日同風(fēng)起,扶搖直上九萬里!敝袊Qb將以“扶搖號(hào)”海上浮動(dòng)式為契機(jī),引領(lǐng)中國海裝和我國深遠(yuǎn)海海上風(fēng)電事業(yè)發(fā)展,如大鵬扶搖直上,在廣袤大海奮力翱翔。
“扶搖號(hào)”浮體平臺(tái)下線儀式上,中國海裝與黃埔文沖公司簽訂了戰(zhàn)略合作協(xié)議。雙方將在科技創(chuàng)新、風(fēng)電產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同等領(lǐng)域持續(xù)形成合力,為推進(jìn)廣東省和國家能源發(fā)展戰(zhàn)略實(shí)施貢獻(xiàn)力量。中國船舶集團(tuán)公司黨組成員、副總經(jīng)理盛紀(jì)綱,中國海裝黨委書記、董事長王滿昌,中國海裝副總經(jīng)理黃衛(wèi)民,黃埔文沖黨委書記、董事長向輝明,黃埔文沖副總經(jīng)理張俊雄,以及中國船舶科學(xué)研究中心、中船重工船舶設(shè)計(jì)研究中心、武漢船用機(jī)械有限公司、中國船舶集團(tuán)風(fēng)電發(fā)展有限公司、中國船舶集團(tuán)海裝風(fēng)電股份有限公司、中船黃埔文沖船舶有限公司、中國船級(jí)社等單位等單位代表出席了本次簽約暨下線儀式。