多地做強做優(yōu)做大海上風電產業(yè),加快推進海上風電綠色發(fā)展,。圖為福建省福清興化灣海上風電場一角,。
新華社記者 林善傳攝
10月29日,渤中海上風電A場址項目首批機組順利實現并網,發(fā)出了山東省平價海上風電首度綠電,。
周廣學攝(人民視覺)
發(fā)電效率比陸上風電高出20%-40%、利用小時數更高,、更節(jié)約水資源和土地資源——近年來,,海上風電開發(fā)越來越受到重視,。
國務院去年10月印發(fā)的《2030年前碳達峰行動方案》提出,堅持陸海并重,,推動風電協(xié)調快速發(fā)展,,完善海上風電產業(yè)鏈,鼓勵建設海上風電基地,。一年來,,海上風電發(fā)展如何?具體的開發(fā)技術難度有多高,?能帶來多大的經濟效益,?本報記者對此進行了采訪。
海上風電裝機規(guī)模世界第一
10月29日下午5時,,距離山東省東營港20公里的渤海中部近海海域,,一臺臺百米高的風電機組迎風矗立,風電機葉片悠悠旋轉,。陸上集控中心大屏幕上,,發(fā)電量數字開始跳動?!斑@是海上風電平價時代全國首個核準項目并網發(fā)電,,也是山東省平價海上風電首度綠電?!鄙綎|能源渤中海上風電項目部副經理朱海飛興奮地說,。
朱海飛介紹,該項目由山東能源集團投資開發(fā)建設,,總投資66.85億元,,裝機容量501兆瓦,安裝60臺單機容量8.35兆瓦風電機組,?!拔覀冞x用風電葉片長107米,比標準的足球場還要長2米,,葉輪直徑220米,,掃風面積相當于5.8個足球場面積,轉一圈發(fā)電19度,?!敝旌ow說,“項目每年可提供綠色電量16.98億度,等效節(jié)約標準煤51.9萬噸,、減排二氧化碳125.77萬噸,。”
“海上風電是指在潮間帶,、近海海域等主要區(qū)域建立風力發(fā)電場,,將風能轉換為電能,是一種使用離岸風力能源的方式,?!敝袊凹瘓F所屬海裝風電股份有限公司黨委書記、董事長王滿昌介紹,,中國是全球風電發(fā)展大國,。全球風能理事會(GWEC)發(fā)布的統(tǒng)計數據顯示,自2010年開始,,中國新增和累計風電裝機容量穩(wěn)居全球首位,,而在風電新增裝機中,中國海上風電的增長水平已經快于陸上風電,。
根據生態(tài)環(huán)境部10月27日發(fā)布的《中國應對氣候變化的政策與行動2022年度報告》,,截至2021年底,中國可再生能源發(fā)電裝機達到10.63億千瓦,,占總發(fā)電裝機容量的44.8%,海上風電裝機規(guī)模躍居世界第一,。2021年,,新吊裝海上機組2603臺,新增裝機容量達到1448.2萬千瓦,,同比增長276.7%,,主要分布在江蘇、廣東,、浙江,、福建、遼寧,、山東和上海,。
不僅在規(guī)模上成就顯著,中國海上風電機組的質量也不斷提升,。數據顯示,,截至2021年底,所有吊裝的海上風電機組中,,4.0MW(不含4.0MW)以下海上風電機組累計裝機容量占全部海上累計裝機容量的7.7%,,比2020年下降了約10個百分點;4.0MW-5.0MW(不含5.0MW)機組占比33.4%,比2020年下降了約19個百分點,;5.0MW及以上機組占比達到58.8%,,比2020年增長了約29個百分點。
“發(fā)展海上風電已成為大勢所趨,。中國海上風能資源豐富,、開發(fā)潛力巨大,對保障能源安全,、推進綠色低碳發(fā)展,、實現‘雙碳’目標具有重要意義?!蓖鯘M昌說,。
發(fā)展海上風電優(yōu)勢明顯
與陸上風相比,從海上吹來的風有哪些優(yōu)勢,?
王滿昌解釋,,相較于陸上風電,海上風電具有資源豐富,、發(fā)電利用小時數高,、不占用土地、不消耗水資源和適宜大規(guī)模開發(fā)等優(yōu)勢,。
“海上風電具有風能資源的能量效益比陸地風電場高,,平均空氣密度較高,發(fā)電效率好,,普遍數據年度發(fā)電量能多出20%到40%左右,。”王滿昌說,,“海上風湍流強度小,、風切變小,受地形和氣候的影響也比陸上更小,。此外,,海上風電場建設受噪音、景觀,、電磁波等問題的限制少,,也不占用陸上土地資源?!?/span>
國務院發(fā)展研究中心企業(yè)研究所企業(yè)評價研究室主任周健奇介紹,,中國發(fā)展海上風電具有天然的資源和市場優(yōu)勢。
首先,,中國海域廣闊,,海上風能豐富,但陸上風能資源不均衡,大部分地區(qū)是低風速區(qū)域,。“從總量來看,,我國風能資源是豐富的?!敝芙∑嬲f,,“但如果從結構來看,豐富的風能資源主要分布在西北,、東北,、華北地區(qū),其中又以內蒙古,、新疆,、甘肅為主。其他大部分地區(qū)是平均風速在3m/s至5m/s的低風速區(qū)域,?!?/span>
其次,中國電力消費保持了較快增速,,但陸上風能豐富的地區(qū)遠離電力主消費地,,存在消納難的問題。“海上風電可以解決陸上風電面臨的‘產’與‘消’的矛盾,,因為我國很多用電大省是臨海的,。”周健奇說,,“因此,,海上風電隨著投資和運維成本的不斷下降,呈現出了較快發(fā)展的趨勢,。”
海上風電雖好,,但建造難度大,、技術要求高。王滿昌說,,海上風電產業(yè)鏈復雜,,上游主要是原材料供應和風機設備生產,其中風機設備為關鍵領域,,可分為風機機組和輔助設備兩部分,,風機機組包括葉片、發(fā)電機,、齒輪箱,、變流器、塔筒等關鍵零部件,輔助設備則包括風機基礎,、海底電纜,、海上升壓站和陸上升壓站。“因此,,建造成本高,,十分耗費人力和物力?!蓖鯘M昌說,,“對整機而言,防腐蝕是關鍵的技術因素,,在芯片和軟件設計方面的通用技術也難以突破,。此外,電網建設配套成本相比陸上風電也更高,?!?/span>
“向海爭風”的一大支撐是海洋高端裝備研發(fā)制造能力的迅速提升。近期,,許多“全國首個”“全球最大”亮相海上風電領域——10月13日,,13.6兆瓦大容量海上風電機組成功下線,該機組是目前全球范圍內葉輪直徑最大,、亞太地區(qū)單機容量最大的風電機組,;9月28日,中國船舶集團旗下黃埔文沖公司成功交付全國首艘2000噸風電安裝平臺“白鶴灘”號,,它是中國首艘符合第四代海風裝備功能標準,,能實現自升、自航,、深遠海等一體化綜合施工作業(yè)要求的風電安裝平臺,,為中國海上風電向深遠海進軍提供了又一重要利器……“一系列新機組、新產品的落地,,說明國內企業(yè)的建造能力在這些方面已有突破,,與國際領先水平差距越來越小?!敝芙∑嬲f,。
未來仍需加大創(chuàng)新力度
發(fā)展海上風電意義重大。周健奇介紹,,一是有助于優(yōu)化中國能源結構,,提升新興清潔能源發(fā)電比重,加快再電氣化進程,;二是可以緩解臨海大城市用電壓力和環(huán)境壓力,,解決遠離陸地海島的用電難題,;三是可以成為中國高端裝備技術創(chuàng)新的一個突破口,促進中國工業(yè)整體技術創(chuàng)新,。
近年來,,中國海上風電行業(yè)相關國家政策接連推出,沿海地區(qū)多個省份海上風電規(guī)劃及支持政策陸續(xù)出臺,,政策重點包括鼓勵海上風電技術進步,、推動海上風電裝機應用等,保障了行業(yè)快速健康發(fā)展,。其中,,《廣西能源發(fā)展“十四五”規(guī)劃》提出,將加強核電,、抽水蓄能,、清潔煤電、天然氣發(fā)電等保供能力較強的清潔電源布局,,逐步建設千萬千瓦級海上風電集群,;《海南省風電裝備產業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2022-2025年)》顯示,海南正加快打造海上風電裝備制造基地,,一批海上風電及相關裝備制造項目相繼開工建設,,總投資135億元。
未來,,中國海上風電將如何更好發(fā)展,?
“中國海上風電產業(yè)迅速壯大,整體行業(yè)逐漸發(fā)展成熟,,將向規(guī)?;⑦B片開發(fā)與深遠海演變,。深遠海運維模式和裝備能力提升將是下一階段發(fā)展重點,,將有更多的深遠海運維模式和裝備出現,以實現運維效率的最大化,?!蓖鯘M昌說,“由于技術上的要求更高,,就更需要企業(yè)加強自主創(chuàng)新能力,,推動這一產業(yè)加速發(fā)展,?!?/span>
周健奇介紹,今后,,海上風電發(fā)展仍需加大創(chuàng)新力度,。“風電企業(yè)不僅要參與行業(yè)內的國際競爭,,還面臨不同電源之間的競爭?!敝芙∑嬲f,,企業(yè)布局海上風電憑借的是實力,創(chuàng)新的方向有兩個:一是制造技術創(chuàng)新,,可發(fā)揮龍頭帶動作用,,支持優(yōu)秀企業(yè)建立智能實驗平臺,集中資源聯合上下游突破工業(yè)基礎短板,,加速尚不成熟國產風電產品的國產化進程,;二是管理創(chuàng)新,特別要強化供應鏈管理能力,,從制造向集成服務轉型,。