热门关键词:
当前位置: 首页 > 新闻中心 > 常见百科

我国海上风电累计装机连续两年位居全球首位

时间:2023-11-02 来源:常见百科

  近日,全球首台16兆瓦超大容量海上风电机组在福建并网发电,标志着我国海上风电大容量机组研发制造及运营能力再上新台阶。推动度电成本下降,研制关键零部件,发展走向深远海……近年来,我国海上风电产业高质量发展迅猛,已进入规模化开发阶段。面向未来,随技术不断突破、跨产业融合发展持续推进,海上风电行业将走得更远、更稳。

  福建北部海域,一台台百米高的白色风机迎风转动,将绿色电能送往千家万户。日前,全球首台16兆瓦超大容量海上风电机组在这里成功并网发电,标志着我国海上风电大容量机组研发制造及运营能力再上新台阶。

  截至2022年底,我国海上风电累计装机已超3000万千瓦,连续两年位居全球首位,占比达一半左右。将时间轴拉长,截至2012年底,累计装机约39万千瓦;截至2017年底,累计装机约279万千瓦。能够准确的看出,我国海上风电虽然起步较晚,但发展迅猛,已进入规模化开发阶段。

  《“十四五”可再次生产的能源发展规划》提出,“积极推动近海海上风电规模化发展”“推动深远海海上风电技术创新和示范应用”。我们国家发展海上风电有哪些优势?下一步还需向哪几个方面发力?记者做了采访。

  要了解16兆瓦海上风机“巨无霸”,不妨先看几个关键字:“大”,单支叶片长123米,叶轮扫风面积约7个足球场大小;“高”,轮毂中心高度152米,相当于50层楼高;“绿”,每年可输出超6600万千瓦时的绿色电力,能满足3.6万户三口之家一年的用电量。不仅如此,其开发应用还攻克了超长柔性叶片、大型主轴轴承、超大容量发电机小型化等一系列关键技术难题。

  从2007年1.5兆瓦风机在渤海建成发电、叶片长度不到40米,到如今的16兆瓦、18兆瓦“巨无霸”风机陆续推出,机组大型化成为海上风电发展的显著趋势。“应用更大的风电机组,能节约用海面积、提高发电效率、降低安装实施工程的成本等,继而推动项目整体度电成本下降。”金风科技海上业务单元总经理于晨光说。

  于晨光给记者算了一笔账:以100万千瓦海上风电项目为例,如果采用8兆瓦机组,需要125台;采用16兆瓦机组,只需63台,能节约35%以上的用海面积、降低40%以上的塔筒成本。另外,16兆瓦风机捕风效率有所提高,发电量比两台8兆瓦风机还要提升6%以上。总体推算,项目度电成本能降低12.5%左右。

  这只是我国海上风电加快速度进行发展的一个缩影。中国可再生能源学会风能专业委员会秘书长秦海岩介绍,当前我国已具备大容量海上风电机组自主设计、研发、制造、安装、调试、运行能力。看制造,我们国家生产的发电机、轮毂、塔架等铸锻件以及叶片、齿轮箱、轴承等关键零部件产量占到全球市场的70%以上。看安装,去年9月,我国自主建造的2000吨级海上风电安装平台“白鹤滩”号交付投运,大幅增强了海上风电机组施工安装能力。

  依托规模化开发与技术进步,海上风电开发的经济性大幅度提高。秦海岩介绍,2010年至2021年,我国海上风电度电成本降幅接近56%。当前海上风电项目平均度电成本已降至0.33元/千瓦时左右,到“十四五”末有望实现全面平价。

  面向未来,海上风电发展前途广阔。一方面,发展有资源。我国拥有约1.8万多公里大陆海岸线,海上风能资源丰富。“我国近海和深远海150米高度、离岸200公里以内且水深小于100米的海上风能资源技术可开发量为27.8亿千瓦。目前海上风机累计装机仅为3000多万千瓦,利用率不足1.1%,未来开发潜力巨大。”秦海岩说。另一方面,消纳有空间。我国电力负荷集中在东部沿海地区,但能源资源大多分布在在西部和北部地区,靠近沿海地区发展海上风电,可以在一定程度上完成“电从远方来”与“电从身边来”协同发展。

  根据《“十四五”可再次生产的能源发展规划》,我国将推动山东半岛、长三角、闽南、粤东、北部湾等千万千瓦级海上风电基地开发建设,推进一批百万千瓦级的重点项目集中连片开发,结合基地开发建设推进深远海海上风电平价示范和海上能源岛示范工程。

  风力发电机来自中车株洲电机,叶片来自中材科技……全球首台16兆瓦海上风电机组主机由上万个零部件组成,核心部件均已实现100%国产化。研制过程中,金风科技协同了数十家企业、大学及科研院所,产业链上下游高效协同、产学研深层次地融合,为风电行业发展奠定了坚实基础。

  主轴轴承是风机的核心部件。3支总重量100多吨的巨型叶片在旋转时,轴承必须保障它们能长时间平稳流畅运转,这在某种程度上预示着直径3.2米的轴承加工误差不能超过0.01毫米。

  “轴承公司之前没做过这么大尺寸的轴承,我们有这方面的技术积累,分享给他们满足风机可靠性所需的载荷、扭矩等有关的资料。历时9个多月轴承顺利交付,结束了我国不能研制超大容量海上风电机组主轴轴承的历史。”于晨光说。

  智能化应用,提升产品性能。渤海海域,山东能源电力集团90万千瓦海上风电场有序运转,每年可提供32.5亿千瓦时绿电。“项目应用了状态参数辨识自适应增功控制技术,实时感知风况变化及机组运作时的状态,确保发电性能达到最优,单机能够提升约3%的发电量。”山东能源电力集团党委书记李伟介绍。对于一些项目的抗台风型风机,借助智能控制管理系统还能保证叶片始终处于最小受力角度,避免叶片发生涡激振动。

  集群化发展,提升供应链韧性。广东汕头,国际风电创新港项目正在加紧建设,未来这里将聚集风电整机、叶片、齿轮箱、发电机、轴承等全产业链制造企业,以及检验测试实验室和大型科研装置,形成“研发设计一体化、工艺流程一体化、生产制造一体化、检测认证一体化”四个一体化的风电产业集群。

  “大型风电机组的发电机、齿轮箱等体积大、陆运不便,依托汕头国际风电创新港,有助于海上风电装备及服务出口,降低物流成本。”于晨光介绍。和其他风电集群项目不一样,汕头国际风电创新港打通企业和企业之间的“围墙”,相当于在一个超大厂房里,不同车间里的工序高效流转,减少运输环节。设备制造完后,还可以就近在旁边的实验中心测试,提升迭代速度,为我国海上风电技术创新和大型机组研制提供有力支撑。

  目前,全球70%的潜在海风资源位于水深大于60米的深水海域。由近海走向深远海,是海上风电发展的必然趋势。

  今年5月,我国首座深远海浮式风电平台“海油观澜号”并入文昌油田群电网,开启为海上油气田输送绿电的新里程。作为我国第一个工作海域距离海岸线米的浮式风电平台,“海油观澜号”的建成投用,使我国海上风电的自主开发能力从水深不到50米提升至100米级以上。

  中国海油研究总院院长米立军介绍,在近浅海,风机是通过钢管或者导管架,深深插入海底,固定风机;在深远海,这种结构的基础变得过于庞大,性价比将大打折扣。“浮式平台可以打破作业水深和海底固定安装条件的限制,有效拓展深远海风能资源开发。”米立军说。

  但目前来看,我国深远海浮式风电的发展仍面临一些挑战。例如漂浮式风电的系泊缆、电缆等高端产品的国内产业链还不完整,运维数据和经验积累相对不足;从成本来说,漂浮式风电项目造价较高,平均度电成本相较传统固定式海上风电高出3倍左右,仍处于商业化初期,亟须探索颠覆性新技术和高效开发模式,向规模化阶段迈进。

  根据相关规划,我国将推进漂浮式风电机组基础、远海柔性直流输电技术创新和示范应用,力争“十四五”期间开工建设我国首个漂浮式商业化海上风电项目。在上海、江苏、浙江、福建、山东、广东、广西等资源和建设条件好的区域,结合基地项目建设,推动一批百万千瓦级深远海海上风电示范工程开工建设,2025年前力争建成一至两个平价海上风电场工程。

  不少受访对象谈到,随着海上风电开发提速以及走向深远海,相应的审批流程、用海政策等方面能进一步优化,并完善海洋、气象、海事、环保等部门的统筹协调机制,进行整体规划,促进具备条件的项目尽早开工建设。

  与此同时,行业仍需保持合理的开发节奏。秦海岩认为,海上风电技术正处在快速迭代中,若使用现存技术大干快上,不仅成本高、风险大,也无法让风能资源得到最有效利用,造成浪费。因此,“十四五”海上风电发展的主基调依然是稳妥,不应盲目追求规模。

  海上风电行业要走得更远、更稳,跨产业融合发展是探索方向。在文昌油田群,通过打造海上风电与海洋油气融合发展新模式,将油田群的4个燃料电站与“海油观澜号”风电平台融合成一个整体,实现海洋油气绿色低碳开发。“未来,可以推动海上风电项目开发与海洋牧场、海水制氢、观光旅游等相结合,实现‘海上粮仓+蓝色能源’立体开发,助力解决单一海洋资源开发瓶颈问题。”秦海岩说。

  云南省曲靖市罗平县马街镇钻天坡,盛开的油菜花梯田在初升太阳映照下,勾勒出一幅田园春景图

  2024年1月12日,江西省吉安市吉州区庐陵文化生态园层林尽染,色彩斑斓,市民徜徉其间,尽享生态之乐。

  2023年12月26日,在云南省红河哈尼族彝族自治州元阳县新街镇黄草岭村附近,游客在冬樱花与梯田边游览。

  2023年12月12日,新疆哈密市巴里坤县第十九届冰雪文化旅游节采冰仪式在高家湖二渠水库进行。仪式主要展示了头冰的开采上岸过程。开幕式上还举行迎风旗、祈福词、喝出征酒等仪式。

  2023年12月13日,河北省正定古城迎来降雪,古城内外银装素裹,犹如一幅淡雅的水墨画,美如画卷。

  2023年11月28日,贵州省六盘水市明湖国家湿地公园层林尽染,景色迷人。

  三角梅原产于巴西,现主要分布在中国、秘鲁、阿根廷、日本、赞比亚等国家和地区。其中,以海南三角梅最为出名。

  2023年11月23日清晨,朝霞初现,三峡库区湖北省宜昌市秭归县沿江公路G348国道的绝壁岩体上,工人们正在铺设防护网,以防止岩崩和落石。

  2023年11月23日,黑龙江哈尔滨,哈尔滨站工作人员正在清理站台积雪。

  2023年11月21日,甘肃敦煌,首趟敦煌号铁海联运国际货运班列装载1000吨石棉驶出,经天津港通过铁海联运发往泰国曼谷。

  2023年11月21日,江苏省如皋市龙游河生态公园,色彩斑斓的树木与一河碧水相应成趣。

  江西省赣州市定南县历市镇,一座座风力发电机矗立在延绵群山上,与蓝天白云、绿树青山相辉映,极目远望、蔚为壮观。

  2023年11月13日,国内首座港口商品车智能立体车库在山东港口烟台港建成并投入试运行。该车库占地13000平方米,可容纳商品车3000余辆,较平面堆存能力提升3倍以上,可完成智能理货、智能调度、智能转运。

  日前,姚庄镇沉香村生态农场近千亩橘子园已硕果累累。近年来,当地依托自然优势,以柑橘产业、乡村景观资源、亲子旅游市场为基础,与横向的艺术产业、旅游产业相融合,在农民增收、乡风涵养等方面均取得了很明显的成效,探索出了一条具有本土特色的共富新路径。

  2023年11月7日,江西省高安市一家机械有限公司员工在生产车间赶制工业接头等产品。该公司2022年被工信部列为第三批专精特新重点小巨人企业,其研发的新型无滴漏干式软管接头组件填补了国内空白,达到国际先进水平。

  2023年11月7日,在云南昆明滇池(海洪湿地)湖畔,大批红嘴鸥已抵达昆明,给春城昆明增添了一道靓丽美景。

  2023年11月6日,浙江省金华市,工作人员对光伏设备做巡视维护。近日,金华传化公路港第二期容量为2.91MW(兆瓦)的屋顶光伏成功并网,标志着企业“光伏+储能”这一新型小循环能源体系的建立,为企业的电力降本增效提供良好条件。