這一天,國人爭“風”深海的距離再一次被拉(lā)近(jìn)!
初夏的茂名,鳳凰花開,海風輕(qīng)拂(fú),投用兩年多(duō)的廣東茂名廣港碼頭迎來了一位重量級“客人”。5月27日,國內首台深(shēn)遠海浮式風電裝備——“扶搖(yáo)號(hào)”在這裏完成總裝,並成功舉行拖航儀式。這一(yī)裏程(chéng)碑節點將對我國海上風電邁向深(shēn)遠(yuǎn)海、助力“30·60”目標達成產生(shēng)深遠意義。
5月31日,位於廣東省(shěng)徐聞縣的羅鬥沙海域,國內首台深遠海浮式(shì)風電裝備“扶搖號”風機高高聳立,施工(gōng)船(chuán)將該平台拖(tuō)至項目規劃位置,開啟安裝固定施工。湛江海事局現場(chǎng)護航,保障海上作業安全。

方(fāng)興未艾,浮式風電進(jìn)展突破
碳達峰(fēng)、碳中和“30·60”目標開啟了低碳新時代,在全球碳中和遠(yuǎn)景之下,包(bāo)括中國在內的各世界主要經濟體無一例外將風電(diàn)行業發展作為實現碳中和的重(chóng)要路徑之一(yī)。
作為(wéi)海洋大國,我國海上風資源豐富,其(qí)中深遠海風電資源開發利用潛力尤其巨大,據公開數據顯示:我國深遠海風能儲量達1268GW,遠海風資源占比超過60%(按(àn)照國際(jì)通(tōng)用慣例(lì)以及實際工程經驗,一般認為水深大於50米為深海風電,場區中心離(lí)岸距離大於70千米為遠海風電)。同時,海上風電也因其清潔低碳(tàn)、靠近東南沿海地區用電負荷側、消納方便(biàn),在“雙碳目標”中的重要作用愈加(jiā)凸顯,發展海(hǎi)上風電被視為我國能源結構轉型的重要戰略支撐。

目前(qián),我國海上風電已邁入全麵平價、大規模開發階段。作(zuò)為國內海上風電先行者和風電裝備技術“國家(jiā)隊”,中國海裝依托“國家海上風力發電工程技術研究中心”深耕海上風電十餘年,在海上風資源開發利用上具有豐富經驗和硬核(hé)實力。隨(suí)著全球能源轉型進程不斷加速,中國海(hǎi)裝乘(chéng)勢而上、勇擔重任,主動(dòng)承擔了《海(hǎi)上浮式風電裝備研製》項目(mù),並通過集(jí)智攻關,硬(yìng)是將深遠海浮式風電裝備這塊硬骨頭啃了下來,全力以赴完成了國內首台深遠海浮式(shì)風電裝備——“扶搖號”的設計製造等係列工作。“扶搖號”浮式風電(diàn)裝備將應用於平均水深65m的深海(hǎi)海域,具備環境適應性強、浮式機(jī)組功率(lǜ)國內最大、浮體結構形(xíng)式簡單、係泊錨固係統可靠性高、一體化設計等諸多優勢,它的(de)誕生填補了我國深遠海浮式風電裝(zhuāng)備空白,成為我國進軍深遠海能源開發領域的一大“利器”。

逐夢(mèng)深海(hǎi),自主創新勢頭強勁
當前海(hǎi)上風電機組主要(yào)是通過單樁或者導管架式等結構固定(dìng)在海床上,基礎固定式機組的最大缺陷在於隻能應用於水深不超過60m的近岸淺海海域,而當水深大於60m時,固定式支(zhī)撐結構的成本急劇增(zēng)加,而采用(yòng)漂浮式基(jī)礎的技術經濟指標將大幅提升,浮式基礎由於不(bú)受水深限製以及能夠簡化機組吊裝,從而使深遠海域的風能資源開發成為可能。因此,浮式風電機組已成為60m水深以上的海上風場建設必然選擇。
關鍵核心技術(shù)買不來,更要不來,唯有依靠自主創新和自主(zhǔ)研(yán)發。依托母公司中國船舶集團在海洋(yáng)裝備領(lǐng)域的深厚底蘊和全產業鏈優勢,中國海裝聯合集團內多家優勢企業及優質外協單位,緊密圍繞(rào)海上浮式風電(diàn)裝備能力(lì)提升問題,從海上浮式(shì)風(fēng)電裝(zhuāng)備的環境適應性(xìng)出發,開展基礎理論研究和(hé)實驗技術研究,在基(jī)礎理論與實驗結(jié)果互(hù)相驗證的基礎上,綜合運用各種(zhǒng)工具和分(fèn)析結果,開展海上浮式風電裝備的工程設計,最終形成了風電機組-浮體-係泊係統的一體化設計方案。

“扶搖號”研(yán)製過程中,麵臨時間周期緊、環境條件流速大、海底地(dì)址(zhǐ)條件複雜等諸多難(nán)題,中國海裝項目團隊通過(guò)自力更生、集(jí)智聚力,先後攻克突破了複雜海洋環境氣動及水動載荷耦合動力(lì)學分析技術(shù)、海上浮(fú)式風電(diàn)裝備協同控製技術、浮式風電裝備(bèi)全耦合水池模型試驗技術、基於係統性能匹(pǐ)配的海上浮式風電裝(zhuāng)備總體設計技術、以傳動(dòng)鏈優化為核心(xīn)的海上浮式風電(diàn)機組適應性設計技術等係列卡脖(bó)子難題,讓研發工作與工程實施同步推(tuī)進、互融互促,最終研製出了具有自主知識產權、具有獨特戰略優勢的(de)深(shēn)遠海浮式風電裝備“扶搖號”。
扶搖號”浮式平台總長72米、型深33米、型寬80米,搭載中國海裝6.2MW抗台型I類風力發電機(jī)組,機組塔筒高度為78米,輪轂中心高(gāo)度96米,風輪直徑152米,葉片長度74米,浮體(tǐ)和機組總重量超過4000噸,為目前國內最大浮式風電機組。此外,“扶搖號”主要部件90%以上在國內完成配套,這(zhè)將有(yǒu)效填補國內該領域空白,也將進一(yī)步提升我國在風電和海洋工程裝備領域的國際(jì)競爭力。

未(wèi)來可期,產業應用前景廣闊
產業的(de)成長和擴張是一個從專業化到係統化、從單一化到多元化的過程,同時每個(gè)產業的發展都有一定的階段性(xìng)。“海上風電商業化過程,基本符合產業發展的規律,浮動式風(fēng)電的商業化路徑(jìng),也可以朝著預計的(de)發展,並且同樣遵循(xún)從技術競賽——降低(dī)成本——商業化應用的幾個發展階段。”中國可再(zài)生能源學會(huì)風(fēng)能(néng)專委會秘書長秦海(hǎi)岩在“能明白@會客廳”談及海上風(fēng)電(diàn)時表示。
據英國第三方谘詢機構Carbon Trust2020年7月發布的預測數據(jù),中(zhōng)國的漂浮式風電市(shì)場(chǎng)將在2025年達到20MW,在2030年達到495MW,在2035年(nián)達到2500MW,在(zài)2040年達到(dào)7000MW,未來市場前景廣闊。而(ér)按照目前國內漂(piāo)浮式風電行業的快速發展態勢,數據(jù)將遠超以上預測(cè)值。

作為國內乃至國際上首個由風電整(zhěng)機(jī)廠商直接(jiē)主導的浮式風電示範工程,中國海裝在“扶搖號”研發(fā)過程中提出了麵向工程應用的成套解決方案,掌握了浮式風電裝備開發的全流程技術(shù)開(kāi)發能(néng)力,打破了國外的技術壟斷,達到了國內領先水平。同時,中國海裝協同全(quán)產業鏈優勢企業,大幅推動了我國在高端軸承、齒(chǐ)輪箱、大功率發電機以及高端係泊係統製造等前沿(yán)技術(shù)的進步,為(wéi)未來浮式風電大量定製化(huà)設計場景提供了技術支撐,探(tàn)索了浮式風電降低成本的路徑,對我國浮式風(fēng)電規模化發展提供了依據(jù)。
好風憑借力,扶搖上(shàng)青雲。待(dài)“扶搖號”投入應用(yòng)後(hòu),中國海裝將圍繞浮式風電裝備的成本經濟性、發電性能、電能質量控製等方麵開展進一步探索,並在此基礎上,開發更大功(gōng)率等級的浮式風電裝備,矢誌推動我國浮式風電產業(yè)化規模化發展(zhǎn)。未來,中國海(hǎi)裝還將積極探索與(yǔ)浮式風電相關的產業配套及產業組合(hé),力爭在海上風電與海洋氫能、深海養(yǎng)殖、海上旅遊、海水淡化等能源和資源多場景應(yīng)用及裝備新發展上(shàng)取得新突破,以進一步豐富產(chǎn)業集(jí)群,增強中國海裝(zhuāng)海上風電全壽命周期綜合服務能力,助推我(wǒ)國海洋經濟的高質量(liàng)發展。

“十四五”時期是碳達峰的關鍵期、窗口期,中國海裝將秉(bǐng)承“創新引領、海陸並舉、向海圖強”的發展思路,踐行新發展理念,支撐新能源(yuán)戰略,以企(qǐ)業的高質量發展推動我國海(hǎi)上風電向深遠海走深走(zǒu)實(shí),助力構建清潔低碳安全高效的新型能源體係。
來源:中國海裝