41个集群、总容量2.9亿千瓦,中国深远海风电开发已在规划中

“大型风机、规模化开发、漂浮式基础、海上智慧运维,以及深远海柔直输电技术,是海上风电发展方向。”

11月16日,在中欧海上风电产业合作与技术创新论坛上,中国科学院院士陈十一作出表述。

他解释称,打造百万级或千万级海上风电基地,连片开发,形成集约化发展优势,可以减少同质化工作,促进开发平价,还可以支撑地方政府产业,形成产业链同步发展态势,打造利益共同体。

同时,开发15-20兆瓦等级固定式风机、10兆瓦等级漂浮式风机,可以实现发电能力提升和风电场投资降低的最佳平衡。

多位风电领域专家及企业高管也在上述论坛上表示,风电机组单机容量大型化有利于提高风能转换效率,同时利于降低风电机组全寿命周期的制造与运营成本。

水电水利规划设计总院风电处处长胡小峰表示,今年4月,国家能源局委托水电总院牵头开展全国深远海海上风电规划,目前已形成了初步成果。

据他介绍,规划推进海上风电项目集中连片开发,分为项目、集群、基地三个层次,单体项目规模原则上不小于100万千瓦,由单体项目组成百万千瓦级的海上风电集群,由海上风电集群组成千万千瓦级海上风电基地。

规划总体布局将围绕山东半岛、长三角、闽南、粤东、北部湾五个千万千瓦级海上风电基地,共布局41个海上风电集群,总容量约2.9亿千瓦。其中,五大基地规划19个集群,基地外海共规划22个集群。

这一规模相当于目前中国的累计风电装机。截至9月底,全国并网风电累计装机2.97亿千瓦。

胡小峰还提及,全球范围内正积极推进大型海上风电机组、漂浮式海上风电、远海柔性直流输电等深远海技术研发和创新,“中国也应积极推进技术探索和示范,建立深远海领域的核心技术优势。”

海上风电漂浮式风电适用于水深50米以上的海域,具有成本较低、运输方便的优点。中国华能集团清洁能源技术研究院海上风电部主任刘鑫表示,漂浮式风电深远海发展最经济的选择。

他表示,目前漂浮式风电开发成本约为4万元/千瓦,如果能够充分借鉴欧洲先进技术经验,中国可以走出比欧洲国家更快的漂浮式风电平价之路,“预计2030年左右,漂浮式海上风电能够实现平价。”

据界面新闻了解,随着离岸距离的增大,柔性直流输电在大规模风电场并网方面具有较强的技术优势,可以支撑海上风电远距离大规模输送。

日前,国内10兆瓦级海上风电机组、漂浮式风电机组、柔性直流输电技术项目均已陆续落地应用。

中国华能集团清洁能源技术研究院董事长李卫东表示,华能集团正着手进行超大型海上风电机组研制,联合主机厂商研制直驱、半直驱超大型海上风电机组。

同时,华能集团正联合主机厂商开展10兆瓦以上级别漂浮式风机的系泊系统设计、控制策略优化、载荷适用性评估、部件适应性设计等关键技术研究。

中国是海上风电发展最快的国家。据国家能源局统计数据,截至今年9月,中国海上风电装机已达1319万千瓦,成为全球最大的海上风电市场。

界面新闻在论坛上获悉,“十四五”期间,中国海上风电新增装机容量有望超过40 GW。

但中国海上风电发展仍面临挑战。相比已进入规模化发展阶段的英国、德国等欧洲国家,中国海上风电处于商业化初期。

2022年起,海上风电国家补贴取消,但其投资成本距离平价还有差距。大功率风机研发迭代周期短,可靠性和成熟度有待验证。

此外,深远海海上风电规模化高效开发技术仍不成熟,漂浮式风电商业化运营刚起步,大容量远距离、电网友好性输电技术的储备也尚不足。

同时,深远海的开发还面临自然条件复杂恶劣,风能资源准确评估难度大的问题。

陈十一提出,深远海恶劣的海洋环境条件,对智能装备、智能运维提出很高要求,数字化工程将成为深远海风电技术发展的必然。

远景能源高级副总裁田庆军认为,随着海上风机单机容量的增加,叶片、主轴承等越来越大,但这些技术储备目前尚短缺。他认为,海上风电技术应持续创新,继续推进国产化,实现提质增效。

据界面新闻了解,中国部分海上风电关键设备仍依赖进口,国产化的替代进度仍需提高,主控系统核心部件及超强叶片材料技术尚未完全成熟,且不具备价格优势,下一步是国内企业研发攻关的方向。

上海电气集团风电公司总裁缪骏表示,海上风电高投入、高风险,开发需保持理性。此外,技术投入往往需要时间获得回报,因此希望政策层面应保持延续性。

金风科技集团总工程师翟恩地建议,行业应进行专业化风电集约港口技术研究。“风电运输施工一体化是国际主流方式,国内风机交付码头都是商用码头,不具备安装船插桩接货能力”。

他还表示,应建造具备风电安装船插桩接货能力的码头、风机部件集散基地,以及有足够承载力和吊机的港口,使机组码头具备风机拼装功能,实现机组在码头集中交付,降低海上作业时间,提升海上风机交付效率。

多位参会人士表示,“十四五”期间,应鼓励海上风电与海洋牧场、海上油气、海水淡化、氢能等多种能源或资源的综合利用和融合发展。

此外,推动海上风电综合能源岛工程建设,提升水上、水下能源和资源综合利用效率,降低风电开发成本的同时,能为海上作业平台以及海洋牧场等,提供包括电能、氢能等一系列的能源要素。

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