登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
导读
海上风电由于具有风能稳定、密度大等优点,在世界范围内已逐渐发展成为风力发电的重要形式。在深远海域,风能资源更丰富,风湍流强度与海面粗糙度较近海更小,因此深远海域海上风电技术的研究和开发成为了当今海上风电发展的新趋势,其作为风电技术的制高点,正在成为海上风电产业众多参与方追捧的热点。英国、丹麦、德国等海上风电技术领先国家已纷纷将海上风电的研究方向投向深远海领域。在我国,由于近海海域日益紧张,同时,深远海域风电场的建设和运行对于海洋、渔业、军事、海事通航以及城市居民等利益相关方的不利影响相对更小,长远来看,海上风力发电从潮间带和近海走向深海远岸将是必然趋势。
深远海风力发电发展现状
1国际发展现状
近年来,随着全球海上风电逐步向深海、远海进发,浮式海上风电技术作为新一代海上风电技术,获得了业内的广泛关注。在深远海风电开发方面欧洲仍处于领先地位,英国、德国等海上风电大国均积极发展和布局深远海项目。根据相关预测,2025年欧洲远海风电(离岸距离大于70千米)装机将达到1000万千瓦。从欧洲的开发经验来看,深远海风电发展呈现设备大型化、风场规模化的趋势,多种类型的漂浮式风场也逐步进入商业运行示范阶段。
2017年,全球首座商业化运行的苏格兰Hywind浮式海上风电场正式投用,装机30兆瓦,其平均容量系数甚至高于英国其他海上风电场,这也成为浮式海上风电技术大规模应用的开端。
据初步了解,英国计划到2030年安装40GW海上风电,大力发展浮式海上风电,2020年英国在建水深最深的风场正是浮式项目,水深达67米。英国北海Hornsea Project One项目采用174台西门子歌美飒7兆瓦机组,装机121.8万千瓦,离岸120千米,水深23~37米,首台机组2019年2月并网,该项目为目前世界最大的在建海上风电项目;同一海域Hornsea Project Two项目处于前期阶段,采用165台西门子歌美飒8兆瓦机组,装机132万千瓦,平均离岸距离89千米。
丹麦能源署公布了建立能源岛的计划,能源岛选址需考虑到多方因素,暂未公布确切地址,但据了解将位于日兰半岛以西的北海上,距海岸线80-120公里,每个能源岛海上风电装机容量至少为10GW。据悉,丹麦能源岛项目将于2050年之前建设完成,届时可以支撑180GW容量的海上风电机组。
2021年4月,美国油气巨头雪佛龙宣布正式涉足浮式海上风电领域,与挪威公司进行合作,共同开发10兆瓦浮式海上风电样机,成为加入浮式海上风电研发领域的最新一员。挪威能源企业Equinor、法国油气公司道达尔、西班牙能源企业Iberdrola等欧洲能源公司也相继入局浮式海上风电领域,在多国开启了浮式海上风电项目的示范探索。与此同时,西班牙漂浮式技术公司X1 Wind获得400万欧元资金支持,将其创新的漂浮式设计PivotBuoy推向市场,并希望这项技术能在全球广泛应用。
2国内发展现状
中国海岸线长,可利用海域面积广,海上风力资源储备丰富。风能资源普查结果显示,中国5~25m水深、50m高度海上风电开发潜力约2亿kW,5~50m水深、70m高度海上风电开发潜力约5亿kW。因此,考虑资源潜力、消纳能力以及近海海域用地日益紧张等因素,深远海风电将成为未来海上风电发展的重要方向。
目前,我国主流的海上风电机组安装在近海区域,远海风电产业仍处于起步阶段。与近海风电场相比,深远海风电场的送出通道与并网方式面临更严苛的要求。因此,大容量海上风电远距离送出是深远海风电开发利用亟需解决的技术难题。2016年4月,国家发展改革委、国家能源局联合发布《能源技术革命创新行动计划(2016-2030年)》其中明确要求风电技术发展将“深海风能”提上日程。
从长期来看,深远海打开海风想象空间,降本支撑平价时代可持续发展。我国海上风电潜在可供开发的资源接近3000GW,其中50米水深以内的固定式海风资源1400GW,漂浮式海风资源1582GW。截至2021年末,我国海上风电累计装机仅26.4GW,占可供开发资源的比例不到1%,未来还有充足的成长空间。此外,沿海11省市均提出了“十四五”期间海上风电发展计划,11省市“十四五”开工或规划的海风总规模已接近110GW,计划并网容量达到51GW左右;各省海风规划不仅为“十四五”装机提供了保底,也在提前布局“十五五”。我们认为各省并网目标仅是保底量,乐观估计“十四五”海风新增装机70GW以上,同比增加700%+。
从短期来看,前置指标招标规模可观,海上风电即将开启中长期向上周期。截至9月末,2022年公开市场海上风机招标9.4GW;从招标趋势来看,海上风电2022年招标预计达到15GW以上(包含非公开市场&EPC招标),同比增长430%。在目前的招标量指引下,预计2023年海上风电新增装机在12GW左右,同比增速100%+,海上风电即将开启中长期向上周期。此外,海上风电项目一般提前1-2年招标,2024-2025年的海风装机将在2023年开始招标。根据“十四五”装机规划,我们预计2024-2025年装机预计在35GW以上,因此2023年海风招标预计依然维持快速增长。
从规划端来看,目前多地正在积极布局深海海上风电示范项目,例如,2022年9月份上海推出了4.3GW+首批深远海海上风电示范项目;海南万宁漂浮式海上风电1GW试验项目一期工程正在进行可行性研究,该项示范项目一期200MW计划2025年底前建成并网,二期工程800MW计划2027年底前建成并网。另外,从已规划项目离岸距离来看,以广东海风项目为例,阳江青洲一、二、四、五、六、七项目离岸距离已经达到50-70km,汕头南澎一、二、三海风项目离岸距离93.5km,汕头中澎一、二、三海风项目离岸距离95km。随着深远海释放项目的逐步推出,未来海上风电项目平均离岸距离将进一步增加,海上风电建设空间预计进一步打开。
深远海与近海风电装备区别
与近海相比,深海环境更加恶劣,存在着海流、波浪、潮汐、内波等多种水文现象以及腐蚀、冲刷、淘空等长期理化作用,对风机基础、海底电缆、海上平台集成等技术无疑提出了更严苛的要求。然而,与近海风电场相比,深海风电场的建设主要区别和难点更在于机组基础型式和机组安装方式两个方面,因此需要重新评估和考虑。
1机组基础形式
基础是风电机组赖以持续稳定工作的平台,是海上风电场的重要组成部分,对风电项目的运行质量和投资效益影响较大,目前基础的施工和运维费用约占海上风电总投资的15%~25%。
按照基础是否与海床直接接触,可将现有的海上风电基础分为着床式和漂浮式两种结构形式,或称为固基和浮基。
着床式基础与陆上风电类似,着床式基础又包含单桩基础、导管架式基础等,适用于近海区域(水深小于50m的情况),已被大量应用于目前已建成的海上风电场,技术成熟,经验丰富。
漂浮式基础的概念来源于深海油气开发平台,是指塔筒不与海床直接接触,而通过锚索或缆绳将其与海底相连,使风电机组可在某一相对固定区域内自由移动,该类基础目前主要处于研发和示范阶段,但对海洋环境的适应性较强,与着床式基础相比施工难度较小、运维成本低,因此在发展深海风电方面具有良好的应用前景。
漂浮式基础主要包括四种类型,分别是立柱式平台、半潜式平台、张力腿平台和驳船型平台,四种基础的性能和使用场景有所区别,具体情况如表1。
2安装船舶
海上气候恶劣,有效作业时间短,机组安装是整个海上风电场建设过程中施工难度最高和风险最大的环节,直接决定了整个项目的成败。
机组安装技术包括安装平台和安装方式两个部分。目前大部分海上风电机组的运输、吊装、维修主要依托于现有的船舶平台进行。随着离岸距离越来越远及机组功率越来越大,近年来已陆续出现新建或改装的专业化海上风机吊装平台,主要包括传统起重船(自航非自升)、起重安装船(自升非自航)和自航自升起重船3种类型。
起重船能够配备用于各种水上作业的起重机,可以进行运输和安装作业,受水深限制较小,过浅水区需要考虑吃水线,其他区域不需要考虑。自升非自航风电安装船,一般配备4~8个桩腿,在施工现场将桩腿插入海底以固定平台,通过配备的液压升降装置调整安装船船体,再利用配备的起重机进行风机的安装;没有自航能力,只能依靠拖船拖,机动性差,效率较低,但其甲板宽阔,便于装载风机,作业稳定性较强,目前应用较为广泛。自航自升船既可在海上自由航行,又可在目标区域自由升降,具备一定的航速和操纵灵活性,可以一次性运载更多风机,进行安装和移位时速度较快,工作效率高,是运输和安装海上风电机组的理想船型,英国2004年开发的世界上第一艘专门用于安装海上风机“五月花”号就是这种船型。
3安装方式
海上风电机组的安装主要包括两种方式:分体安装和整体安装。分体安装是指在目标海域按照基础→塔筒→机舱→叶片的顺序依次将机组的各主要部件装配成一个整体,这种施工方法与陆上风电场类似,适用于潮间带及近海区域,目前运行的多数风电场均按该方法建造;而整体安装则是在岸边将机组各部件装配成一个整体,竖直放置于运输船运送并安放至目标地点,以减少海况对装配精度的影响,作业费用较低,这种施工方法是近年发展起来的,也已有成功案例。
对适用于深海区域的漂浮式基础风电机组,应根据具体的基础型式选择安装技术。其中,单柱式平台基础的机组应首选整体安装,装配完成后由起重船运送并放置于目标地点;张力腿平台基础的风电机组可在目标地点将基础平台固定后,由自航自升船进行分体安装塔筒、机舱及叶片;而驳船型和半潜式平台基础的风电机组则可在岸边进行整体安装,后由拖船将其整体拖曳至目标地点。
根据以上对风电机组基础型式及机组安装技术的分析,可以发现目前深海风力发电技术已初步具备了技术可行性,将来通过借鉴海洋油气开发及船舶工程经验,其技术成熟度和可行性将进一步提高。
结语
相比于国外深远海风力发电的进展,我们国家起步较晚,但目前国内开发的风电场最远距离也达到了100公里左右,水深达到了50米,这只是固定式技术开发的风电场。从这个统计上来看,我国海上风电的发展已经是进入到了深远海时代。此外,进入深远海领域中,一些技术难题也应运而生,这是我们每一位风电人都要面临的挑战,总之,深远海风电未来的路注定不会是一片坦途,但挑战总是与机遇时刻并存,我们任重而道远。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
能源是国民经济的命脉。2025年一季度,在“双碳”目标和能源安全新战略引领下,我国能源保供扎实有力,产业结构持续优化。记者调研发现,国家能源行业转型升级浪潮下,越来越多民营企业逐“绿”而行,在加速布局能源领域中开辟发展新空间。阳春三月,湖北大冶。特变电工集团自主研发的±800千伏特高压
北极星储能网获悉,4月23日,上海发改委印发《上海市2025年碳达峰碳中和及节能减排重点工作安排》,其中提出:深入推进工业通信业领域碳达峰,加快布局和培育绿色低碳新赛道产业发展,推动新型储能、绿色燃料等产业高质量发展。另外在附件重点工作任务上,还提出:充分发挥科技创新核心支撑作用,依托
近日,上海市发改委印发《上海市2025年碳达峰碳中和及节能减排重点工作安排》的通知,其中提出,加快吴泾等重点区域整体转型,推动漕泾综合能源二期等重大项目建设,推动化工产业集聚。实施落后产能调整项目450项。加快布局和培育绿色低碳新赛道产业发展,推动新型储能、绿色燃料等产业高质量发展。加
4月23日,上海发改委关于印发《上海市2025年碳达峰碳中和及节能减排重点工作安排》的通知。提出推动风光等可再生能源多元发展,全市光伏装机规模突破500万千瓦,金山一期海上风电力争建成并网。可再生能源电力占比持续提升,绿电交易规模力争超过70亿千瓦时。推进绿色燃料产能建设,前瞻谋划绿色燃料重
4月23日,上海市发展和改革委员会印发《上海市2025年碳达峰碳中和及节能减排重点工作安排》。文件提出,完成全市“十四五”能耗双控目标,各区、各行业、各重点区域夯实目标分解和推进机制,单位GDP能耗下降率按照完成“十四五”规划总目标设置年度目标。努力推进全市碳排放强度下降。主要污染物氮氧化
2025年4月19日,粤电阳江海上风电公司下属粤电阳江青洲一、二海上风电场项目永久接入系统受电一次成功,标志着广东能源集团首个百万千瓦级(总装机容量1000兆瓦)深远海风电工程正式迈入高效运行阶段。粤电阳江青洲一、二海上风电项目位于阳江青洲近海深水区海上风电规划场址东北侧,项目水深范围37至4
能源是国民经济的命脉。2025年一季度,在“双碳”目标和能源安全新战略引领下,我国能源保供扎实有力,产业结构持续优化。记者调研发现,国家能源行业转型升级浪潮下,越来越多民营企业逐“绿”而行,在加速布局能源领域中开辟发展新空间。阳春三月,湖北大冶。特变电工集团自主研发的±800千伏特高压
2024年11月,国家能源局发布《关于支持电力领域新型经营主体创新发展的指导意见》(以下简称《指导意见》),进一步落实《中华人民共和国能源法》中对于“支持各类经营主体依法按照市场规则公平参与能源领域竞争性业务”的要求,强调发挥新型经营主体的作用,以提高电力系统的调节能力,促进可再生能源
2024年9月,位于昌都市八宿县邦达镇的全球最高海拔风电项目——西藏八宿10万千瓦保障性并网风电项目实现全容量并网。如今,项目已稳定运行半年,在平均海拔5050米、最高海拔5200米极端气候频发的“世界屋脊”上,中车株洲电力机车研究所有限公司(以下简称“中车株洲所”)研制的风电机组以卓越的可靠
4月7日,广东阳江三山岛500千伏海上风电柔直输电工程全面开工,这是我国首个海陆一体送出工程,将广东阳江三山岛的海上风电源源不断送往粤港澳大湾区。据介绍,该工程起于广东阳江三山岛风电场,止于广东江门,线路总长293公里,其中,海底电缆长115公里、陆上输电线路为178公里。工程总投资约103亿元
海洋氢能是指利用海洋资源(如海水、海上可再生能源等)生产、储存或利用氢能的技术路线与产业体系。近年来,海洋氢能作为清洁能源的新前沿,正成为全球低碳转型战略的重要支柱。日前,由中国氢能联盟主办的CIHC2025国际氢能大会分论坛——海洋氢能开发技术与应用国际研讨会(以下简称“研讨会”)召开
2024年,中国海上风电机型大型化发展有所加速,下线的机型数量与2023年基本一致。2024年,有6家整机企业下线了8款海上风电机型,其中7款的单机容量在16MW以上。这表明中国整机企业对海上风电市场的产品规划已达成一致。越来越多的中高风速风电项目,出于对度电成本的考量,将采用16MW级海上风电机组。
1、275MW!3个分散式风电项目获核准!4月2日,宝鹰股份发布公告称,公司控股子公司旦华复能(珠海)新能源科技有限公司的全资子公司莒南沂唐新能源有限公司、莒南唐能光电科技有限公司分别收到临沂市行政审批服务局签发的风电项目核准批复文件。根据公告,具体项目包括莒南沂唐135MW分散式风电项目、莒
北极星风力发电网获悉,近期,中交三航局中标广东16兆瓦漂浮式海上风电成套系统示范应用工程,中标金额约2.87亿元,计划工期487日历天。该项目位于阳江市阳西县沙扒镇附近海域,水深超过50米,是我国首个大容量漂浮式风电科研示范工程。项目拟建设1台16兆瓦漂浮式风机,采用四立柱半潜式基础,结合动态
3月17日,彭博新能源财经发布2024年全球风电整机制造商TOP10,东方电气跃升至全球第七位,较上年排名提升三位。数据显示,全球风电开发商2024年新增风电装机容量121.6吉瓦。其中,陆上风电新增装机容量为109.9吉瓦,占比90%;海上风电新增装机容量为11.7吉瓦,同比增长6%。东方电气以8.4吉瓦新增装机排
北极星风力发电网获悉,2月19日,陆丰油田群清洁能源电力供给改造示范项目浮体部分在海油工程青岛场地正式开工建造,标志着全球单机容量最大的张力腿(TLP)浮式风电示范项目正式进入工程实施阶段。据悉,该项目位于粤东海域,离岸136公里,水深136米,是我国首个应用TLP技术的深远海风电示范工程,将
1月17日,东方电气集团召开2025年度工作会议。会议以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,全面贯彻党的二十大和二十届二中、三中全会精神,认真落实中央经济工作会议决策部署和中央企业负责人会议工作要求,全面总结集团公司2024年各项工作,深刻分析当前形势与任务,系统部署2025年重点工作,动
1月11日,全球最大功率等级漂浮式风电机组——中国中车“启航号”在山东东营风电装备测试认证创新基地成功吊装,标志着中车在海上超大型风机的探索迈出重要一步。“启航号”是中国中车自主研发的20MW漂浮式海上风电机组,功率突破到20MW量级,风轮直径达到260米,相当于7个标准足球场,叶尖速度与高铁
发展FLNG和浮式风电产业培育海洋能源新质生产力中国工程院院士周守为来源:微信公众号“中国能源观察”日前召开的2025年全国能源工作会议明确要求“加快推进科技自立自强,大力发展能源领域新质生产力”。具体到海洋能源领域,应将目光聚焦于深远海。这既出于国际合作的考虑——2017年1月18日,习近平
近日,海南省万宁市自然资源和规划局发布《关于中电建万宁漂浮式海上风电试验项目一期工程海域使用论证报告书的公示》。根据公示,中电建万宁漂浮式海上风电试验项目一期工程位于海南省万宁市东部海域,场址水深60~75m,场址中心离岸距离为16km,规划面积约15km2。本期工程总装机容量为200MW,拟安装12
12月12日,中国中车“启航号”20MW海上漂浮式风电塔筒在中车兰州公司山东东营基地成功下线。此次下线的中国中车“启航号”20MW海上漂浮式风电塔筒,是全球最大功率的漂浮式风电机组配套塔筒,标志着中车兰州公司风电塔筒制造业务在大功率塔筒领域实现了技术迭代升级与进阶创新的突破,将疆域拓展到更为
12月11日,全球单体容量最大的漂浮式风电平台“明阳天成号”在广东阳江正式投运,为人类探索深远海能源开启全新篇章。“明阳天成号”由明阳集团自主研制,为全球首次在一个浮式基础上搭载两台8.3兆瓦海上风机,总装机容量达到16.6兆瓦,是目前全球最大的漂浮式风电平台,平台排水总量约1.5万吨,投运于
近日,兴蓝风电发布严正声明:XE、XD、HE系列风力发电机组(以下简称“该产品”)系湖南兴蓝风电有限公司(曾用名湘电风能有限公司、哈电风能有限公司)独立研发并享有完全自主知识产权的产品。对该产品所涉及的专利技术、软件著作权、技术文档及相关成果拥有完全所有权,受《中华人民共和国专利法》、
企查查APP显示,4月11日,明阳天成智慧能源科技(上海)有限公司成立,法定代表人为张瑞,注册资本500万元,经营范围包含:新兴能源技术研发;新材料技术研发;机械电气设备销售;储能技术服务;风力发电技术服务等。企查查股权穿透显示,该公司由明阳智能全资持股。
北极星风力发电网获悉:4月18,辽宁华电丹东东港一期1000兆瓦海上风电项目风电机组及塔架附属设备采购招标项目中标候选人公示,中车株洲所预中标,中标价格为32.26亿元。4月15日,河北建投祥云岛250兆瓦海上风电项目风力发电机组及附属设备(含塔筒)采购项目中标候选人公示,三一重能预中标,中标价格
北极星电力网获悉,江西省发改委下达2025年第一批省重点建设项目计划,涉及91个电力能源项目,整理如下:一、建成投产项目江西赣能上高2×1000MW清洁煤电项目国能神华九江电厂2×1000兆瓦二期扩建工程风电、光伏项目(9项)三峡新能源万安弹前01.03风电项目江西省彭泽县棉船风电项目时代绿能奉新县赤田
在中际联合,有着独特的企业哲学。我们的工程师们秉持着“不接受‘差不多’”的文化理念,每一个数据、每一次测试都追求极致。他们深知,自己多付出一分努力,就能为客户多带来一份安全,这是一种强烈的责任感。好的产品首先需要好的设计,但严格的测试同样必不可少。这台被誉为“工业体检仪”的六自由
2025年3月24日,海上风力发电装备与风能高效利用全国重点实验室(以下简称“海风全重室”)第一届学术委员会第二次会议在湖南长沙召开。学术委员会主任夏长亮院士,副主任罗安院士、高翔院士,学术委员会委员欧阳晓平院士、王耀南院士、向锦武院士等19位委员,湖南省发展和改革委员会党组成员、湖南省
3月27日,浙江省海洋风电发展有限公司与海洋石油工程股份有限公司在杭州开展交流座谈,双方深入交流深远海风电项目合作有关事宜,并签署了战略合作框架协议。海油工程执行副总裁张超,浙能集团党委委员、副总经理戴豪波,浙江省海洋风电发展有限公司党委书记、总经理陶建根出席会议。张超表示,海油工
近日,阳光电源传动变频器在阳江某电机试验台项目中正式投产使用。作为目前国内功率等级最高的传动装备之一,该项目中的阳光传动变频器,最大运行功率可达100MVA。截至目前,这台“传动巨擎”已配合试验台完成四项型式试验及多项超速、过载实验,其卓越表现再次验证了阳光电源传动变频器的技术领先优势
为整合青岛市绿色能源产业资源,构建全产业链合作交流平台,促进绿色能源产业高质量发展。3月26日上午,青岛市绿色能源产业联盟成立大会在青岛国际会议中心隆重召开。来自全国200余家绿色能源相关企事业单位、科研院所、金融机构的近300人出席大会。青岛市政府副市长、青岛市绿色能源产业专班牵头市领
为整合青岛市绿色能源产业资源,构建全产业链合作交流平台,促进绿色能源产业高质量发展,3月26日上午,青岛市绿色能源产业联盟成立大会在青岛国际会议中心隆重召开。来自全国200余家绿色能源相关企事业单位、科研院所、金融机构的近300人出席大会。青岛市政府副市长、青岛市绿色能源产业专班牵头市领
团队对现役机组普遍存在的功率特性问题进行分析,针对风电机组偏航对风、桨距角、叶尖速比开展基于人工智能的机组控制优化技术研究,开发智能控制优化系统,有效提升机组发电效能。——国家电投能研院(上海成套院)风电技术中心尹凡夫2025年3月18日-19日,由北极星电力网、北极星风力发电网与中国电力
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!