http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-06 23:38:41 來源:人民日報
近日,全球首台16兆zhao瓦wa超chao大da容rong量liang海hai上shang風feng電dian機ji組zu在zai福fu建jian並bing網wang發fa電dian,標biao誌zhi著zhe我wo國guo海hai上shang風feng電dian大da容rong量liang機ji組zu研yan發fa製zhi造zao及ji運yun營ying能neng力li再zai上shang新xin台tai階jie。推tui動dong度du電dian成cheng本ben下xia降jiang,研yan製zhi關guan鍵jian零ling部bu件jian,發fa展zhan走zou向xiang深shen遠yuan海hai……近年來,我國海上風電產業發展迅猛,已進入規模化開發階段。麵向未來,隨著技術不斷突破、跨產業融合發展持續推進,海上風電行業將走得更遠、更穩。
福建北部海域,一台台百米高的白色風機迎風轉動,將綠色電能送往千家萬戶。日前,全球首台16兆瓦超大容量海上風電機組在這裏成功並網發電,標誌著我國海上風電大容量機組研發製造及運營能力再上新台階。
截至2022年底,我國海上風電累計裝機已超3000萬千瓦,連續兩年位居全球首位,占比達一半左右。將時間軸拉長,截至2012年底,累計裝機約39萬千瓦;截至2017年底,累計裝機約279萬千瓦。可以看出,我國海上風電雖然起步較晚,但發展迅猛,已進入規模化開發階段。
《“十四五”可再生能源發展規劃》提出,“積極推動近海海上風電規模化發展”“推動深遠海海上風電技術創新和示範應用”。我國發展海上風電有哪些優勢?下一步還需向哪些方麵發力?
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開發勢頭強勁,大幅提升經濟性
要了解16兆瓦海上風機“巨無霸”,不妨先看幾個關鍵字:“大”,單支葉片長123米,葉輪掃風麵積約7個足球場大小;“高”,輪轂中心高度152米,相當於50層樓高;“綠”,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。不僅如此,其開發應用還攻克了超長柔性葉片、大型主軸軸承、超大容量發電機小型化等一係列關鍵技術難題。
從2007年1.5兆瓦風機在渤海建成發電、葉片長度不到40米,到如今的16兆瓦、18兆瓦“巨無霸”風機陸續推出,機組大型化成為海上風電發展的顯著趨勢。“應用更大的風電機組,能夠節省用海麵積、提高發電效率、降低安裝施工成本等,繼而推動項目整體度電成本下降。”金風科技海上業務單元總經理於晨光說,以100萬千瓦海上風電項目為例,如果采用8兆瓦機組,需要125台;采用16兆瓦機組,隻需63台,能節約35%以上的用海麵積、降低40%以上的塔筒成本。另外,16兆瓦風機捕風效率有所提高,發電量比兩台8兆瓦風機還要提升6%以上。總體推算,項目度電成本能降低12.5%左右。
zhezhishiwoguohaishangfengdiankuaisufazhandeyigesuoying。zhongguokezaishengnengyuanxuehuifengnengzhuanyeweiyuanhuimishuchangqinhaiyanjieshao,dangqianwoguoyijubeidaronglianghaishangfengdianjizuzizhusheji、研發、製造、安裝、調試、運行能力。看製造,我國生產的發電機、輪轂、塔架等鑄鍛件以及葉片、齒輪箱、軸承等關鍵零部件產量占到全球市場的70%以上。看安裝,去年9月,我國自主建造的2000噸級海上風電安裝平台“白鶴灘”號交付投運,大幅增強了海上風電機組施工安裝能力。
依托規模化開發與技術進步,海上風電開發的經濟性大幅提高。秦海岩介紹,2010年至2021年,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,到“十四五”末有望實現全麵平價。
麵向未來,海上風電發展前景廣闊。一方麵,發展有資源。我國擁有約1.8萬多公裏大陸海岸線,海上風能資源豐富。“我國近海和深遠海150米高度、離岸200公裏以內且水深小於100米的海上風能資源技術可開發量為27.8億千瓦。目前海上風機累計裝機僅為3000多萬千瓦,利用率不足1.1%,未來開發潛力巨大。”qinhaiyanshuo。lingyifangmian,xiaonayoukongjian。woguodianlifuhejizhongzaidongbuyanhaidiqu,dannengyuanziyuanzhuyaojizhongzaixibuhebeibudiqu,kaojinyanhaidiqufazhanhaishangfengdian,nenggoushixian“電從遠方來”與“電從身邊來”協同發展。
根據《“十四五”可再生能源發展規劃》,我國將推動山東半島、長三角、閩南、粵東、北bei部bu灣wan等deng千qian萬wan千qian瓦wa級ji海hai上shang風feng電dian基ji地di開kai發fa建jian設she,推tui進jin一yi批pi百bai萬wan千qian瓦wa級ji的de重zhong點dian項xiang目mu集ji中zhong連lian片pian開kai發fa,結jie合he基ji地di開kai發fa建jian設she推tui進jin深shen遠yuan海hai海hai上shang風feng電dian平ping價jia示shi範fan和he海hai上shang能neng源yuan島dao示shi範fan工gong程cheng。
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突破關鍵技術,推進產業集群化
風力發電機來自中車株洲電機,葉片來自中材科技……全球首台16兆瓦海上風電機組主機由上萬個零部件組成,關鍵部件均已實現100%國產化。研製過程中,金風科技協同了數十家企業、大學及科研院所,產業鏈上下遊高效協同、產學研深度融合,為風電行業發展奠定了堅實基礎。
主軸軸承是風機的核心部件。3支總重量100多噸的巨型葉片在旋轉時,軸承必須保障它們能長時間平穩流暢運轉,這意味著直徑3.2米的軸承加工誤差不能超過0.01毫米。
“軸承公司之前沒做過這麼大尺寸的軸承,我們有這方麵的技術積累,分享給他們滿足風機可靠性所需的載荷、扭矩等相關資料。曆時9個多月軸承順利交付,結束了我國不能研製超大容量海上風電機組主軸軸承的曆史。”於晨光說。
智能化應用,提高產品性能。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,每年可提供32.5億千瓦時綠電。“項目應用了狀態參數辨識自適應增功控製技術,實時感知風況變化及機組運行狀態,確保發電性能達到最優,單機能夠提升約3%的發電量。”山shan東dong能neng源yuan電dian力li集ji團tuan黨dang委wei書shu記ji李li偉wei介jie紹shao。對dui於yu一yi些xie項xiang目mu的de抗kang台tai風feng型xing風feng機ji,借jie助zhu智zhi能neng控kong製zhi係xi統tong還hai能neng保bao證zheng葉ye片pian始shi終zhong處chu於yu最zui小xiao受shou力li角jiao度du,避bi免mian葉ye片pian發fa生sheng渦wo激ji振zhen動dong。
集群化發展,提升供應鏈韌性。廣東汕頭,國際風電創新港項目正在加緊建設,未來這裏將聚集風電整機、葉片、齒輪箱、發電機、軸承等全產業鏈製造企業,以及檢驗檢測實驗室和大型科研裝置,形成“研發設計一體化、工藝流程一體化、生產製造一體化、檢測認證一體化”四個一體化的風電產業集群。
“大型風電機組的發電機、齒輪箱等體積大、陸運不便,依托汕頭國際風電創新港,有助於海上風電裝備及服務出口,降低物流成本。”於晨光介紹。和其他風電集群項目有所不同,汕頭國際風電創新港打通企業和企業之間的“圍牆”,相(xiang)當(dang)於(yu)在(zai)一(yi)個(ge)超(chao)大(da)廠(chang)房(fang)裏(li),不(bu)同(tong)車(che)間(jian)裏(li)的(de)工(gong)序(xu)高(gao)效(xiao)流(liu)轉(zhuan),減(jian)少(shao)運(yun)輸(shu)環(huan)節(jie)。設(she)備(bei)製(zhi)造(zao)完(wan)後(hou),還(hai)可(ke)以(yi)就(jiu)近(jin)在(zai)旁(pang)邊(bian)的(de)實(shi)驗(yan)中(zhong)心(xin)測(ce)試(shi),提(ti)升(sheng)迭(die)代(dai)速(su)度(du),為(wei)我(wo)國(guo)海(hai)上(shang)風(feng)電(dian)技(ji)術(shu)創(chuang)新(xin)和(he)大(da)型(xing)機(ji)組(zu)研(yan)製(zhi)提(ti)供(gong)有(you)力(li)支(zhi)撐(cheng)。
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向深遠海進軍,促進跨產業融合
目前,全球70%的潛在海風資源位於水深大於60米的深水海域。由近海走向深遠海,是海上風電發展的必然趨勢。
今年5月,我國首座深遠海浮式風電平台“海油觀瀾號”並入文昌油田群電網,開啟為海上油氣田輸送綠電的新裏程。作為我國第一個工作海域距離海岸線100公裏以上、水深超過100米的浮式風電平台,“海油觀瀾號”的建成投用,使我國海上風電的自主開發能力從水深不到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,在近淺海,風機是通過鋼管或者導管架,深深插入海底,固定風機;在深遠海,這種結構的基礎變得過於龐大,性價比將大打折扣。“浮式平台可以打破作業水深和海底固定安裝條件的限製,有效拓展深遠海風能資源開發。”米立軍說。
但目前來看,我國深遠海浮式風電的發展仍麵臨一些挑戰。例如漂浮式風電的係泊纜、電纜等高端產品的國內產業鏈還不完整,運維數據和經驗積累相對不足;從成本來說,漂浮式風電項目造價較高,平均度電成本相較傳統固定式海上風電高出3倍左右,仍處於商業化初期,亟須探索顛覆性新技術和高效開發模式,向規模化階段邁進。
根據相關規劃,我國將推進漂浮式風電機組基礎、遠海柔性直流輸電技術創新和示範應用,力爭“十四五”期間開工建設我國首個漂浮式商業化海上風電項目。在上海、江蘇、浙江、福建、山東、廣東、廣西等資源和建設條件好的區域,結合基地項目建設,推動一批百萬千瓦級深遠海海上風電示範工程開工建設,2025年前力爭建成一至兩個平價海上風電場工程。
不少受訪對象談到,隨著海上風電開發提速以及走向深遠海,相應的審批流程、用海政策等方麵可以進一步優化,並完善海洋、氣象、海事、環保等部門的統籌協調機製,進行整體規劃,促進具備條件的項目盡早開工建設。
與此同時,行業仍需保持合理的開發節奏。秦海岩認為,海上風電技術正處在快速迭代中,如果使用現有技術大幹快上,不僅成本高、風險大,也無法讓風能資源得到最有效利用,造成浪費。因此,“十四五”海上風電發展的主基調依然是穩妥,不應盲目追求規模。
海上風電行業要走得更遠、更穩,跨產業融合發展是探索方向。在文昌油田群,通過打造海上風電與海洋油氣融合發展新模式,將油田群的4個燃料電站與“海油觀瀾號”風電平台融合成一個整體,實現海洋油氣綠色低碳開發。“未來,可以推動海上風電項目開發與海洋牧場、海水製氫、觀光旅遊等相結合,實現‘海上糧倉+藍色能源’立體開發,助力解決單一海洋資源開發瓶頸問題。”秦海岩說。