發(fā)電效率比陸上風(fēng)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(fēng)電開發(fā)越來越受到重視。
國務(wù)院去年10月印發(fā)的《2030年前碳達(dá)峰行動方案》提出，堅持陸海并重，推動風(fēng)電協(xié)調(diào)快速發(fā)展，完善海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈，鼓勵建設(shè)海上風(fēng)電基地。一年來，海上風(fēng)電發(fā)展如何？具體的開發(fā)技術(shù)難度有多高？能帶來多大的經(jīng)濟(jì)效益？人民日報海外版記者對此進(jìn)行了采訪。
海上風(fēng)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(fēng)電機組迎風(fēng)矗立，風(fēng)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?！斑@是海上風(fēng)電平價時代全國首個核準(zhǔn)項目并網(wǎng)發(fā)電，也是山東省平價海上風(fēng)電首度綠電?！鄙綎|能源渤中海上風(fēng)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(tuán)投資開發(fā)建設(shè)，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(fēng)電機組?！拔覀冞x用風(fēng)電葉片長107米，比標(biāo)準(zhǔn)的足球場還要長2米，葉輪直徑220米，掃風(fēng)面積相當(dāng)于5.8個足球場面積，轉(zhuǎn)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(biāo)準(zhǔn)煤51.9萬噸、減排二氧化碳125.77萬噸。”
“海上風(fēng)電是指在潮間帶、近海海域等主要區(qū)域建立風(fēng)力發(fā)電場，將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為電能，是一種使用離岸風(fēng)力能源的方式?！敝袊凹瘓F(tuán)所屬海裝風(fēng)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(fēng)電發(fā)展大國。全球風(fēng)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(fēng)電裝機容量穩(wěn)居全球首位，而在風(fēng)電新增裝機中，中國海上風(fēng)電的增長水平已經(jīng)快于陸上風(fēng)電。
根據(jù)生態(tài)環(huán)境部10月27日發(fā)布的《中國應(yīng)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(dá)到10.63億千瓦，占總發(fā)電裝機容量的44.8%，海上風(fēng)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(dá)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(fēng)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(fēng)電機組中，4.0MW（不含4.0MW）以下海上風(fēng)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(dá)到58.8%，比2020年增長了約29個百分點。
“發(fā)展海上風(fēng)電已成為大勢所趨。中國海上風(fēng)能資源豐富、開發(fā)潛力巨大，對保障能源安全、推進(jìn)綠色低碳發(fā)展、實現(xiàn)‘雙碳’目標(biāo)具有重要意義。”王滿昌說。
發(fā)展海上風(fēng)電優(yōu)勢明顯
與陸上風(fēng)相比，從海上吹來的風(fēng)有哪些優(yōu)勢？
王滿昌解釋，相較于陸上風(fēng)電，海上風(fēng)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(fēng)電具有風(fēng)能資源的能量效益比陸地風(fēng)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(fēng)湍流強度小、風(fēng)切變小，受地形和氣候的影響也比陸上更小。此外，海上風(fēng)電場建設(shè)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(wù)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(fēng)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(fēng)能豐富，但陸上風(fēng)能資源不均衡，大部分地區(qū)是低風(fēng)速區(qū)域?！皬目偭縼砜矗覈L(fēng)能資源是豐富的?！敝芙∑嬲f，“但如果從結(jié)構(gòu)來看，豐富的風(fēng)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(fēng)速在3m/s至5m/s的低風(fēng)速區(qū)域。”
其次，中國電力消費保持了較快增速，但陸上風(fēng)能豐富的地區(qū)遠(yuǎn)離電力主消費地，存在消納難的問題?！昂Ｉ巷L(fēng)電可以解決陸上風(fēng)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?！敝芙∑嬲f，“因此，海上風(fēng)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(fēng)電雖好，但建造難度大、技術(shù)要求高。王滿昌說，海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈復(fù)雜，上游主要是原材料供應(yīng)和風(fēng)機設(shè)備生產(chǎn)，其中風(fēng)機設(shè)備為關(guān)鍵領(lǐng)域，可分為風(fēng)機機組和輔助設(shè)備兩部分，風(fēng)機機組包括葉片、發(fā)電機、齒輪箱、變流器、塔筒等關(guān)鍵零部件，輔助設(shè)備則包括風(fēng)機基礎(chǔ)、海底電纜、海上升壓站和陸上升壓站?！耙虼耍ㄔ斐杀靖?，十分耗費人力和物力?！蓖鯘M昌說，“對整機而言，防腐蝕是關(guān)鍵的技術(shù)因素，在芯片和軟件設(shè)計方面的通用技術(shù)也難以突破。此外，電網(wǎng)建設(shè)配套成本相比陸上風(fēng)電也更高。”
“向海爭風(fēng)”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(fēng)電領(lǐng)域——10月13日，13.6兆瓦大容量海上風(fēng)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(fēng)電機組；9月28日，中國船舶集團(tuán)旗下黃埔文沖公司成功交付全國首艘2000噸風(fēng)電安裝平臺“白鶴灘”號，它是中國首艘符合第四代海風(fēng)裝備功能標(biāo)準(zhǔn)，能實現(xiàn)自升、自航、深遠(yuǎn)海等一體化綜合施工作業(yè)要求的風(fēng)電安裝平臺，為中國海上風(fēng)電向深遠(yuǎn)海進(jìn)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(lǐng)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(fēng)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(jìn)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(yuǎn)離陸地海島的用電難題；三是可以成為中國高端裝備技術(shù)創(chuàng)新的一個突破口，促進(jìn)中國工業(yè)整體技術(shù)創(chuàng)新。
近年來，中國海上風(fēng)電行業(yè)相關(guān)國家政策接連推出，沿海地區(qū)多個省份海上風(fēng)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(fēng)電技術(shù)進(jìn)步、推動海上風(fēng)電裝機應(yīng)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(shè)千萬千瓦級海上風(fēng)電集群；《海南省風(fēng)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(fēng)電裝備制造基地，一批海上風(fēng)電及相關(guān)裝備制造項目相繼開工建設(shè)，總投資135億元。
未來，中國海上風(fēng)電將如何更好發(fā)展？
“中國海上風(fēng)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)?；?、連片開發(fā)與深遠(yuǎn)海演變。深遠(yuǎn)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(yuǎn)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(shù)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(fēng)電發(fā)展仍需加大創(chuàng)新力度?！帮L(fēng)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?！敝芙∑嬲f，企業(yè)布局海上風(fēng)電憑借的是實力，創(chuàng)新的方向有兩個：一是制造技術(shù)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(chǔ)短板，加速尚不成熟國產(chǎn)風(fēng)電產(chǎn)品的國產(chǎn)化進(jìn)程；二是管理創(chuàng)新，特別要強化供應(yīng)鏈管理能力，從制造向集成服務(wù)轉(zhuǎn)型。（記者 孔德晨）
原標(biāo)題：新增裝機中，海上風(fēng)電增速已快于陸上風(fēng)電——海上風(fēng)“吹”來新產(chǎn)業(yè)
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