多地做強做優(yōu)做大海上風電產(chǎn)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 發(fā)電效率比陸上風電高出20%-40%、利用小時數(shù)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(diào)快速發(fā)展，完善海上風電產(chǎn)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(jīng)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(zhuǎn)。陸上集控中心大屏幕上，發(fā)電量數(shù)字開始跳動。“這是海上風電平價時代全國首個核準項目并網(wǎng)發(fā)電，也是山東省平價海上風電首度綠電。”山東能源渤中海上風電項目部副經(jīng)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。“我們選用風電葉片長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(zhuǎn)一圈發(fā)電19度。”朱海飛說，“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(zhuǎn)換為電能，是一種使用離岸風力能源的方式。”中國船舶集團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(shù)據(jù)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(jīng)快于陸上風電。
根據(jù)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(zhì)量也不斷提升。數(shù)據(jù)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(xiàn)‘雙碳’目標具有重要意義。”王滿昌說。
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(shù)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(shù)據(jù)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。”
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。”周健奇說，“但如果從結(jié)構(gòu)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(nèi)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。”
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(chǎn)’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(xiàn)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(chǎn)業(yè)鏈復雜，上游主要是原材料供應和風機設備生產(chǎn)，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。”王滿昌說，“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(wǎng)建設配套成本相比陸上風電也更高。”
“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(nèi)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(xiàn)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(chǎn)品的落地，說明國內(nèi)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。”周健奇說。
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(jié)構(gòu)，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(chǎn)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(chǎn)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(xiàn)，以實現(xiàn)運維效率的最大化。”王滿昌說，“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(chǎn)業(yè)加速發(fā)展。”
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(nèi)的國際競爭，還面臨不同電源之間的競爭。”周健奇說，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(lián)合上下游突破工業(yè)基礎短板，加速尚不成熟國產(chǎn)風電產(chǎn)品的國產(chǎn)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(zhuǎn)型。(人民日報海外版 記者 孔德晨)
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