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(通訊員 雷海超 李菁)海上風(fēng)電作為戰(zhàn)略新興領(lǐng)域的重大產(chǎn)業(yè)鏈,是海洋強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略的支撐點(diǎn),也是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的主力軍。三峽集團(tuán)協(xié)同產(chǎn)業(yè)鏈合作伙伴從上海東海大橋“起跑”到全球大功率風(fēng)機(jī)“領(lǐng)跑”,推動(dòng)我國(guó)海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。即日起,三峽小微開(kāi)設(shè)“海上新三峽”專欄,講述海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈高質(zhì)量發(fā)展的故事。
剛剛過(guò)去的10月,中國(guó)海上風(fēng)電捷報(bào)頻傳。10月12日,東方電氣集團(tuán)研發(fā)的全球單機(jī)容量最大26兆瓦海上風(fēng)電機(jī)組在福建三峽海上風(fēng)電國(guó)際產(chǎn)業(yè)園下線;10月15日,三一重能風(fēng)電試驗(yàn)中心正式投運(yùn)了一臺(tái)35兆瓦級(jí)六自由度風(fēng)電整機(jī)試驗(yàn)臺(tái);10月16日,中船科技旗下中船海裝發(fā)布H305-25MW平臺(tái)海上風(fēng)電機(jī)組;10月17日,金風(fēng)科技發(fā)布全新一代海陸旗艦產(chǎn)品,新一代深遠(yuǎn)海旗艦產(chǎn)品單機(jī)容量覆蓋20兆瓦至25兆瓦……
▲ 福建三峽海上風(fēng)電國(guó)際產(chǎn)業(yè)園
一臺(tái)海上“大風(fēng)車(chē)”由機(jī)艙、葉輪、葉片和塔筒等組成,總共需要上萬(wàn)個(gè)零部件……中國(guó)海上風(fēng)電單機(jī)容量不斷攀升的背后,一代又一代風(fēng)電人勇攀科技高峰,推動(dòng)全產(chǎn)業(yè)鏈不斷升級(jí)。
低碳發(fā)展 海風(fēng)“吹”來(lái)新產(chǎn)業(yè)
近年來(lái),低碳發(fā)展成為各國(guó)共識(shí),風(fēng)電、光伏等新能源形式已登上能源發(fā)展的舞臺(tái)。
2006年,國(guó)家發(fā)展改革委印發(fā)通知,同意中國(guó)長(zhǎng)江三峽工程開(kāi)發(fā)總公司(現(xiàn)更名為中國(guó)長(zhǎng)江三峽集團(tuán)有限公司)在做好濱海風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)的同時(shí),發(fā)揮水利工程建設(shè)和水下施工的優(yōu)勢(shì),開(kāi)展海上風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)的前期及施工技術(shù)研究試驗(yàn)工作,為我國(guó)海上風(fēng)電建設(shè)創(chuàng)造條件。
▲三峽集團(tuán)江蘇響水近海風(fēng)電場(chǎng)——國(guó)內(nèi)首個(gè)商業(yè)化運(yùn)行的海上風(fēng)電場(chǎng)
2016年10月17日,在江蘇鹽城,三峽集團(tuán)江蘇響水近海風(fēng)電場(chǎng)實(shí)現(xiàn)全容量并網(wǎng)發(fā)電。由灘涂、潮間帶向近海依次挺進(jìn),作為國(guó)內(nèi)首個(gè)商業(yè)化運(yùn)營(yíng)的海上風(fēng)電項(xiàng)目,響水項(xiàng)目拉開(kāi)了我國(guó)海上風(fēng)電發(fā)展的大幕。
如今,我國(guó)海上風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量3770萬(wàn)千瓦,鹽城海上風(fēng)電裝機(jī)容量超過(guò)554萬(wàn)千瓦。巨大的市場(chǎng)也讓鹽城匯聚了風(fēng)電整機(jī)和零部件的多家頭部企業(yè),風(fēng)機(jī)多數(shù)關(guān)鍵部件在鹽城就能找到供應(yīng)商,全部零部件的95%在江蘇集成,形成“3小時(shí)供應(yīng)鏈”。
與江蘇鹽城情況類似,福建福州因海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)帶動(dòng)當(dāng)?shù)睾Ｉ巷L(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈由無(wú)到有、由小變大。
2016年,福州興化灣建成了全國(guó)首個(gè)大功率海上風(fēng)電試驗(yàn)場(chǎng),創(chuàng)造國(guó)內(nèi)海上風(fēng)電機(jī)型最多、最新、單機(jī)容量最大紀(jì)錄,極大推動(dòng)海上風(fēng)電先進(jìn)裝備制造國(guó)產(chǎn)化、高端化的進(jìn)程。與此同時(shí),在距離試驗(yàn)海上風(fēng)電場(chǎng)不遠(yuǎn)的沙灘上,福建三峽國(guó)際海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)園也拔地而起。
像這樣的故事還在廣東陽(yáng)江等地上演。2021年12月26日,我國(guó)首個(gè)百萬(wàn)千瓦級(jí)海上風(fēng)電項(xiàng)目——三峽陽(yáng)江沙扒海上風(fēng)電場(chǎng)實(shí)現(xiàn)全容量并網(wǎng)發(fā)電。海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)助力陽(yáng)江市打造全產(chǎn)業(yè)鏈高度一體化的廣東(陽(yáng)江)國(guó)際風(fēng)電城,推動(dòng)金風(fēng)科技、明陽(yáng)智能、東方風(fēng)電、寧波東方、龍馬鑄造、粵水電、江蘇中車(chē)等22家風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)落戶陽(yáng)江,帶動(dòng)總投資近200億元,基本涵蓋了風(fēng)電裝備制造全產(chǎn)業(yè)鏈。
▲三峽陽(yáng)江沙扒海上風(fēng)電場(chǎng)海升壓站 攝影:陳磊
當(dāng)前,我國(guó)已形成從開(kāi)發(fā)建設(shè)到配套服務(wù)的海上風(fēng)電完整產(chǎn)業(yè)鏈。6月24日,全國(guó)科技大會(huì)、國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)、兩院院士大會(huì)在京召開(kāi),三峽集團(tuán)“海上風(fēng)電安全高效開(kāi)發(fā)成套技術(shù)和裝備及產(chǎn)業(yè)化”項(xiàng)目獲得2023年度國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。
根據(jù)風(fēng)能專委會(huì)的統(tǒng)計(jì),全球風(fēng)電葉片、齒輪箱、發(fā)電機(jī)等零部件,60%-70%是在中國(guó)生產(chǎn)制造,因?yàn)橹袊?guó)擁有全球最完善、成本最優(yōu)的全套產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈。此外,風(fēng)電帶動(dòng)的直接和間接就業(yè)人數(shù)約200萬(wàn)人,20年來(lái)貢獻(xiàn)的總產(chǎn)值高達(dá)10.4萬(wàn)億元。
平價(jià)上網(wǎng) 撬動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈升級(jí)
自2022年開(kāi)始,我國(guó)海上風(fēng)電正式進(jìn)入平價(jià)上網(wǎng)時(shí)代,降本增效成為海上風(fēng)電必須要跨過(guò)的坎。
“風(fēng)電機(jī)組制造需要的原材料包括鋼、鋁、銅、永磁材料等,其中鋼材的用量占到整個(gè)機(jī)組總重量的90%。這些原材料的成本是市場(chǎng)所決定的,通常不會(huì)有較大變動(dòng)。只有通過(guò)提高機(jī)組單機(jī)容量,才能降低機(jī)組的單位千瓦造價(jià)。而且,單機(jī)容量的提升還可以減少項(xiàng)目所需機(jī)組數(shù)量,進(jìn)而減少施工點(diǎn)位,降低施工成本。”風(fēng)電行業(yè)內(nèi)一位資深專家表示。
我國(guó)海上風(fēng)電機(jī)組從單機(jī)容量1.5兆瓦到8兆瓦,用了13年時(shí)間;而從8兆瓦機(jī)組到16兆瓦機(jī)組,僅用了3年左右。如今,單機(jī)容量26兆瓦海上風(fēng)電機(jī)組已經(jīng)下線,各大風(fēng)機(jī)廠商也紛紛發(fā)布單機(jī)容量超過(guò)20兆瓦的機(jī)型。
單機(jī)容量邁入新的數(shù)量級(jí),是機(jī)組的簡(jiǎn)單放大嗎?“還真不是!我專門(mén)請(qǐng)教了業(yè)內(nèi)的專家。專家說(shuō),為了突破20兆瓦的發(fā)電機(jī)技術(shù),在冷卻技術(shù)、繞組技術(shù)方面都要進(jìn)行大幅創(chuàng)新提升,甚至徹底改變。引入的多繞組、雙路循環(huán)冷卻技術(shù),是突破20兆瓦級(jí)發(fā)電機(jī)技術(shù)瓶頸的關(guān)鍵技術(shù)。” 世界風(fēng)能協(xié)會(huì)副主席、中國(guó)可再生能源學(xué)會(huì)風(fēng)能專業(yè)委員會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)秦海巖說(shuō)。
大兆瓦機(jī)組的迭代,是涵蓋“研發(fā)設(shè)計(jì)-裝備制造-資源開(kāi)發(fā)-運(yùn)維服務(wù)”海上風(fēng)電全產(chǎn)業(yè)鏈的一系列質(zhì)變。
剛剛下線的26兆瓦級(jí)海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組,輪轂中心設(shè)計(jì)高度185米,相當(dāng)于63層居民樓。這樣的高度只有今年5月交付的2000噸自升式海上風(fēng)電安裝平臺(tái)——“大橋海風(fēng)”號(hào)等最新一代海上風(fēng)電安裝平臺(tái)才可以吊裝。
近十余年,我國(guó)自主研發(fā)設(shè)計(jì)并交付包括安裝平臺(tái)、起重船、布纜船、風(fēng)電運(yùn)維母船和半潛運(yùn)輸船等在內(nèi)多艘風(fēng)電施工船機(jī),覆蓋了海上風(fēng)電施工全產(chǎn)業(yè)鏈所有核心裝備。
海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈具有鏈條長(zhǎng)、關(guān)聯(lián)度大、帶動(dòng)性強(qiáng)、輻射范圍廣等特點(diǎn),建設(shè)海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)菍?shí)現(xiàn)風(fēng)電全產(chǎn)業(yè)建鏈、海洋經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)強(qiáng)鏈補(bǔ)鏈延鏈的有效路徑。“要凝聚力量,以科技創(chuàng)新支撐共鏈協(xié)同,加強(qiáng)統(tǒng)籌規(guī)劃,發(fā)揮產(chǎn)業(yè)集群優(yōu)勢(shì),大力推進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新,形成技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系,實(shí)現(xiàn)我國(guó)海上風(fēng)電高質(zhì)量創(chuàng)新發(fā)展?！敝袊?guó)工程院院士舒印彪表示。
追風(fēng)逐夢(mèng) 勇攀技術(shù)新高峰
2023年6月28日,全球首臺(tái)單機(jī)容量16兆瓦海上風(fēng)電機(jī)組在三峽集團(tuán)福建海上風(fēng)電場(chǎng)成功吊裝,單機(jī)容量超過(guò)了丹麥廠商約一年前實(shí)現(xiàn)吊裝的15兆瓦海上風(fēng)電機(jī)組。
▲ 暮色中的16兆瓦海上風(fēng)電機(jī)組 攝影:張涑湄
當(dāng)前,我國(guó)海上風(fēng)電在高端裝備制造能力、深遠(yuǎn)海海上風(fēng)電施工能力上達(dá)到國(guó)際水平。在未來(lái)高質(zhì)量發(fā)展中,我國(guó)海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展與國(guó)外廠商面臨的問(wèn)題和挑戰(zhàn)是一樣的,都要在技術(shù)“無(wú)人區(qū)”攀登新高峰。
相比海上風(fēng)電機(jī)組其他部件而言,葉片更可能成為機(jī)組大型化的卡點(diǎn)。越來(lái)越長(zhǎng)的葉片會(huì)導(dǎo)致整體柔性增加,而風(fēng)機(jī)葉片需要保障剛性,同時(shí)也要控制重量?！?00多米長(zhǎng)的葉片制造已進(jìn)入‘技術(shù)無(wú)人區(qū)’,這將遇到‘超經(jīng)驗(yàn)’問(wèn)題——以前的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)不足以支撐我們?nèi)~片可靠性的設(shè)計(jì)。風(fēng)電是一門(mén)實(shí)踐科學(xué),很多問(wèn)題不是光靠設(shè)計(jì)就可解決的,也不是在屋子里就能考慮周全的,需要靠實(shí)踐去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、積累經(jīng)驗(yàn)并解決問(wèn)題?！鼻睾r表示。
深遠(yuǎn)海已成為未來(lái)海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)的主戰(zhàn)場(chǎng)。據(jù)中國(guó)可再生能源學(xué)會(huì)風(fēng)能專業(yè)委員會(huì)估算,根據(jù)國(guó)家批復(fù)的各省份海上風(fēng)電規(guī)劃,海上風(fēng)電總量超過(guò)3億千瓦,其中的90%以上為常規(guī)意義上的深?；蜻h(yuǎn)海風(fēng)電項(xiàng)目。
▲ 全球首臺(tái)抗臺(tái)風(fēng)型漂浮式海上風(fēng)電機(jī)組——“三峽引領(lǐng)號(hào)”
2021年,全球首個(gè)抗臺(tái)風(fēng)型漂浮式風(fēng)電機(jī)組及基礎(chǔ)平臺(tái)——“三峽引領(lǐng)號(hào)”并網(wǎng)發(fā)電;
2023年,國(guó)內(nèi)首臺(tái)投運(yùn)于水深超百米、距離海岸線超百公里的深遠(yuǎn)海漂浮式風(fēng)電平臺(tái)“海油觀瀾號(hào)”并網(wǎng)發(fā)電;
2024年,全球單體容量最大的漂浮式風(fēng)電平臺(tái)“明陽(yáng)天成號(hào)”完成安裝;
……
“發(fā)展海上風(fēng)電已成為國(guó)家加快經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型的重要方面,近海用海受到諸多因素限制,海上風(fēng)電走向深遠(yuǎn)海是必然趨勢(shì)。開(kāi)發(fā)更優(yōu)質(zhì)風(fēng)能資源和更少人類活動(dòng)的深遠(yuǎn)海將是未來(lái)風(fēng)電的主戰(zhàn)場(chǎng)。預(yù)計(jì)‘十五五’期間,深遠(yuǎn)海海上風(fēng)電市場(chǎng)空間將進(jìn)一步打開(kāi),百萬(wàn)千瓦級(jí)的深遠(yuǎn)海海上風(fēng)電示范項(xiàng)目將不斷涌現(xiàn)。”三峽能源董事長(zhǎng)朱承軍在接受媒體采訪時(shí)表示。
正如中國(guó)工程院原副院長(zhǎng)杜祥琬所說(shuō),以前風(fēng)電是“微不足道”,現(xiàn)在已做到“舉足輕重”,未來(lái)還要“擔(dān)當(dāng)大任”。
