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系好三峡集团海上风电规模化开发“第一粒扣”

北极星风力发电网  来源:澎湃新闻    2017/9/11 9:17:16  我要投稿  

北极星风力发电网讯:在福建沿海腰身位置,有一片蔚蓝的海湾——兴化湾,这里是海峡西岸经济区的中部,北接长三角,南衔珠三角,对岸是台湾以及更广阔的太平洋水域,由于地理位置独特、天然条件优越,自古以来商贸繁华发达,如今这里除了来往商船、熙攘港口,海面上大型打桩船、浮吊的有序作业,表明一个新的产业——海上风电正在这里扎根。

伴随全球能源变革悄然兴起,发展可再生能源、走清洁化发展道路已成为各国政府的共识,海上风电作为清洁能源发展的重要方向,在国内,伴随国家海洋战略的推进正展现出良好的发展势头。2017年1月,国家能源局、国家海洋局联合下发《海上风电开发建设管理办法》指出:鼓励海上风电项目采取连片规模化方式开发建设,在集约利用海域资源的前提下,通过集中连片规模化开发,推动我国海上风电行业提升与发展。

中国三峡集团认真贯彻落实党中央、国务院关于集中连片规模开发海上风电的重要决策部署,提出了立足福建、面向沿海、辐射全球,构建海上风电规模化有序开发的全产业链。受季风气候和台湾海峡的狭管效应影响,福建省是我国乃至亚洲海上风能资源最为丰富的地区之一。三峡集团董事长卢纯表示“我们将努力把福建沿海打造成世界规模最大的海上风电基地和国际一流的海上风电装备制造产业基地,形成海上风电‘福建造’。”目前,三峡集团积极落实与福建省政府的战略合作,率先在福清兴化湾建设首个全部安装5兆瓦及以上海上风电机组的试验风场。同时,三峡集团还结合推动国家海上风电产业发展、掌握核心技术提升核心竞争力建设福建三峡海上风电国际产业园,吸引世界先进产能落户福建,不仅助力于福建省经济社会发展,也是三峡集团规模化开发海上风电“第一粒扣”。

大型风机同台竞技

开启三峡规模化开发序幕

卢纯提到:“福建是中国三峡集团集中规模开发海上风电最重要的区域,三峡集团要在福建建设世界上第一个大容量海上风电试验场,建设世界上第一个百万千瓦级规模化开发的海上风电场。”

目前,三峡集团福建样机试验风场为福清兴化湾30万千瓦海上风电场一期工程,风场机组全部为5兆瓦以上,最大功率达6.7兆瓦,是全球首个国际化大功率海上风电试验场。为什么要建设这样一个大功率海上风电试验场,背后是三峡集团在福建进行规模化开发海上风电的进一步考量。

与以欧洲为代表的全球海上风电已进入大规模商业化开发阶段相比,成本高企和运维的复杂性等因素仍然掣肘我国海上风电的发展,总体还处于工程示范阶段。据彭博财经数据统计数据显示,中国现有大部分海上风电项目的度电成本约为0.16~0.23美元每千瓦时,折合人民币0.98~1.41元每千瓦时,不仅远远高于火电、水电等传统能源价格,与陆上风电、光伏发电等新能源价格也相差甚远。“现在开发一个百万级风电场,要接近200亿的投资,未来随着海上风电项目由浅海向深海进军,海上风电的投资成本可能还将进一步提高,这对任何一个企业,都是难以维系的。”三峡集团负责海上风电的中层管理者说,“要想实现规模化开发,必须降低开发成本。”

水电水利规划设计总院易跃春副院长指出,在目前海上风电项目建设中,设备安装与建筑工程投资成本占比高达80%。面对海上风电不断攀升的开发成本与未来可能进一步降低的上网电价,通过技术创新促使风机设备价格和施工成本下降成为海上风电降本的主要路径。

我国早期海上风电场所采用的风机单机容量一般不超过3兆瓦,而目前在建海上风电场风机单机主流容量也仅为3~4兆瓦。随着海上风电技术的发展,风电机组单机容量的大型化被业内人士视为降低海上风电成本有效的途径之一。在有限的海域面积内,风机单机容量越大,对风资源的利用率越高,发电小时数就越高,获取收益也就更高。同时,通过提高风机单机容量,可以将必要的风机基础数量减至最少,相应减少电网连接、安装和支撑结构等基础投资和施工成本,从而提高海上风电场的经济效益。

为了寻找到最适合福建海域情况的大容量风机机组,三峡集团在全球范围广发“英雄帖”,最终邀请了8家来自国内外名风机厂商的14台5兆瓦以上大容量风电机组进驻福建福清兴化湾样机试验风场。“这些风机中有的是在其他海域被检验过,需要证实能否适应福建海域包括台风等极端环境和条件的适应要求;有的仍为试验机型,则需要在这里做进一步的稳定性测试。”三峡集团福建公司执行董事孙强说。

三峡集团正是要通过这种同台竞技的方式,选出质量可靠、性能最优、技术先进、成本最低的大功率机组,用于三峡集团未来在福建以及全国的海上风电开发,不断降低项目成本,形成规模化开发态势。

担负国家使命

技术创新再落子

除了遴选优质的大功率风机机组,兴化湾样机试验风场还是三峡集团承担国家战略的第一落子。早在三峡工程建设阶段,三峡集团就承载国家使命,在大型水电机组国产化进程中,充分发挥业主的统筹和主导作用,通过市场换取先进技术,推动国内水电装备制造业的跨越式发展,全力支持国内厂商在引进国外先进技术和装备的基础上,通过消化吸收实现自主创新。实践证明,以三峡工程为依托,以哈尔滨电机和东方 电气为代表的我国水电装备制造业仅用十余年时间,便跨越了与欧美企业数十年的差距,迈入世界水电装备制造技术的最前沿。

目前,我国海上风电技术发展尚不成熟,国家希望通过三峡集团海上风电集中规模化开发,带动设备制造、施工安装等海上风电产业链发展和技术进步,降低发电成本,提高海上风电技术及成本的竞争力,打造海上风电的“中国造”。

“建设同台竞技的试验风场,通过技术对比,遴选出国内外最好的风机进驻福建三峡海上风电国际产业园。一方面让国外的风机进行本地化,降低成本;另一方面让国内的风机通过与国际品牌同台竞技,加快技术创新。”三峡集团一位负责海上风电的中层管理者人表示。据悉,兴化湾样机试验目前入驻包括金风科技、明阳风电、GE、西门子在内的国内外8家风机制造商,均为行业领军企业。经过多年技术发展,国内风机制造商虽然已经逐步具备了开发5兆瓦以上风机能力,但仍存在对主控系统、主轴承、叶片等重要零部件及系统的研究、设计投入不足,新工艺、新材料开发应用缓慢等问题,与国际领先风机技术相比差距较大。如何借助规模化开发海上风电的契机,带动国内海上风电制造产业实现跨越升级,提升“中国制造”的硬实力,正是三峡集团的使命所在。兴化湾样机试验风场将从最终技术比拼的结果,选出3家最具发展潜力的国内外制造厂商进驻福建三峡海上风电国际产业园,采用与国际先进技术转让、联合研发等方式,促进国内风机制造业的技术创新。

“一个高起点、大容量、全产业链的海上风电产业基地正在福建形成。”卢纯说。三峡集团通过在福建的战略布局,希望将三峡工程的成功经验复制到海上风电上来,在推动民族工业发展的同时,还将使海上风电的成本回落到合理区间,推动我国海上风电产业走上高起点的良性发展之路。

挑战福建海域

施工经验再度积累

得益于季风气候以及台湾海峡的狭管效应影响,福建虽然拥有我国最好的海上风电资源,同时也是全国海上风电施工难度最大的地方。

“福建海域海洋地貌、洋流情况复杂,再绕开台湾海峡密布的航道、军事用海和生态红线区等区域,能够用于集中连片规模开发的海域资源非常珍贵,在这有限的区域内,岩体情况往往又十分复杂,所以福建海上风电开发的很多工作都是开创性的。”三峡集团福建能源投资公司总经理王武斌说。

作为最早参与三峡集团海上风电建设的一员,王武斌亲自参与并负责了两个国家重要风电项目的开发建设工作,一个是10年前国家为发展陆上风电产业核准的国家特许经营权项目——江苏响水201兆瓦陆上风电项目,以及5年前国家为推动海上风电早期实践核准的江苏响水202兆瓦近海海上风电场。“兴化湾建设难度很大,在别的地方几个小时就能干完的活,在这里可能要干上三个月。”王武斌十分感慨地告诉记者,由于兴化湾样机试验风场离岸位置较近,陆上花岗岩山体地形延伸至海底,岩体之上几乎没有覆盖层,要安装风机,就不可避免要进行嵌岩桩的施工。“这里的岩石比三峡工程岩基面还要坚硬很多,为了保证结构安全,管桩必须进入微新岩石(完全没有经风化的岩石)5米才达到施工要求,在海里几十米深的地方要把岩石钻进去,这个难度可想而知。”王武斌说。

在复杂多变的海域状况之下,“嵌岩桩”只是兴化湾样机试验风场开发众多难点中的一个。面对新情况、新挑战,三峡集团为了抓紧海上风电短暂的施工“窗口期”,充分协调勘测、设计、施工等各方技术力量,设计了多项国内创新型施工方式,调动全国最先进的工艺和装备,逐个击破工程技术难题,保证了兴化湾样机试验风场建设的顺利开展。7月27日,样机试验风场1号机位完成所有施工准备工作,成功实现了第一台风机的吊装。“这比我们预想的工期快了将近一倍。”王武斌说。

兴化湾样机试验风场的建设,无疑为三峡集团海上风电开发累加了新的经验值,三峡集团海上风电项目在由滩涂向潮间带、近海、远海依次挺近的建设过程中,逐步完成了多样性地质条件下的开发实践,积累了大量勘测、施工等经验。而相同的地质条件下,兴化湾样机试验风场的开发经验将被完全复制到三峡集团兴化湾二期以及莆田平海湾E区等海域的海上风电开发。届时,三峡集团在福建大规模开发海上风电的步伐必将迈的更稳、更快。

美丽的兴化湾一望无际,热火朝天的施工场景,更添此处欣欣向荣之意,三峡集团集中连片规模化开发福建海上风电的征途正在这里起步。伴随三峡集团海上风电开发步伐的加快,当海上风机迎风起舞,不断为社会发展注入强劲动力之时,这片广阔的海洋是承载海上风电梦想的开始......

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