問:目前,“雙碳”戰(zhàn)略積極推進,減少化石能源使用、加快可再生能源開發(fā)成為大勢所趨。在此背景下,海上風(fēng)電的發(fā)展如火如荼,您如何看待這一發(fā)展趨勢?
答: 隨著“雙碳”目標的提出,“十四五”時期,沿海省份陸續(xù)確定了可再生能源發(fā)展目標。我國海岸線長、可利用海域廣闊、海上風(fēng)能資源豐富,大力發(fā)展海上風(fēng)電,對我國具有重要的戰(zhàn)略意義。
首先,加快開發(fā)海上風(fēng)能資源,可以推動我國東部、南部沿海省份調(diào)整以化石能源為主的能源結(jié)構(gòu),推進能源供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革,有助于我國加快實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型。另外發(fā)展海上風(fēng)電,能夠改善我國對化石能源和國外能源依賴度較高的局面,有利于保障我國的能源安全。同時海上風(fēng)電可以帶動上下游相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,形成產(chǎn)業(yè)集群,助推我國在高端軸承、齒輪箱和大功率發(fā)電機等高端裝備制造領(lǐng)域的快速發(fā)展。
問:您認為“十四五”期我國海上風(fēng)電技術(shù)應(yīng)重點關(guān)注哪些方面?
答: 隨著電價補貼的取消,“十四五”將成為我國海上風(fēng)電技術(shù)創(chuàng)新和變革的關(guān)鍵期。
在海上風(fēng)電實現(xiàn)全面平價上網(wǎng)的過程中,我國仍需在電網(wǎng)頂層設(shè)計、裝備研發(fā)、海洋工程技術(shù)發(fā)展等諸多方面突破技術(shù)瓶頸,推動新型大容量風(fēng)機的應(yīng)用,開發(fā)適用于深水的專業(yè)施工船機設(shè)備,普及海上風(fēng)電行業(yè)數(shù)字化、自動化技術(shù),將我國從海上風(fēng)電裝機容量大國建設(shè)成為技術(shù)強國。
問:從全球范圍來看,海上風(fēng)電的發(fā)展正由近海逐漸走向深遠海,這方面歐洲走在了前列,并陸續(xù)開發(fā)多個深遠海風(fēng)場,極大促進了海洋經(jīng)濟的發(fā)展。對比國外,您認為我國在深遠海海上風(fēng)電開發(fā)領(lǐng)域有哪些優(yōu)勢和不足?
答: 我國海上風(fēng)力資源豐富,發(fā)展?jié)摿薮螅m然起步較晚,但近幾年發(fā)展迅速,目前正在逐步走向深遠海開發(fā)。
我國深遠海海上風(fēng)電開發(fā)優(yōu)勢明顯。一是經(jīng)過多年的培育,我國具備大容量海上風(fēng)電機組自主設(shè)計、研發(fā)、制造、安裝、調(diào)試和運行能力。二是漂浮式風(fēng)電機組、柔性直流輸電、大容量風(fēng)機等一系列海上風(fēng)電關(guān)鍵技術(shù)已經(jīng)取得突破,比如去年三峽能源已經(jīng)實現(xiàn)全球首臺漂浮式海上風(fēng)電機組的并網(wǎng)發(fā)電和亞洲首個海上風(fēng)電柔性直流輸電工程投運。三是經(jīng)過海上風(fēng)電“搶裝潮”,我國海上風(fēng)電的運輸、吊裝、運維和施工船舶專業(yè)化水平已經(jīng)得到了很大的提高。四是我國海上風(fēng)電全產(chǎn)業(yè)鏈制造能力的提升,能夠更加方便、高效地服務(wù)于海上風(fēng)電開發(fā)企業(yè)。
特別值得一提的是,針對不同地質(zhì)條件,三峽能源在陽江打造了“海上風(fēng)電基礎(chǔ)博物館”,部分基礎(chǔ)型式為國內(nèi)外首次使用,為走向深遠海做好技術(shù)儲備。
另外我們也還存在一些不足。例如在設(shè)備制造方面,大兆瓦風(fēng)機軸承的制造仍受制于人,高端風(fēng)電軸承生產(chǎn)長期被斯凱孚(SKF)、FAG、羅特艾德等國外企業(yè)壟斷。在核心技術(shù)方面,在絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)芯片設(shè)計制造、模塊封裝、測試等領(lǐng)域,中國廠商與國外廠商仍有明顯差距。在工程技術(shù)方面,風(fēng)資源測量的全面性和精確度不足,原狀土高保真取樣技術(shù)水平需要進一步發(fā)展,一體化仿真商業(yè)軟件仍需進一步開發(fā)。在海洋環(huán)境方面,我國東南沿海臺風(fēng)頻發(fā),所受極端環(huán)境載荷更大,對風(fēng)電機組的強度、疲勞性能要求更高。
問:2021年7月13日,由三峽能源投資建設(shè)的我國首臺漂浮式海上風(fēng)電平臺“三峽引領(lǐng)”號在廣東陽江海域成功完成系泊系統(tǒng)的安裝和平臺的就位。請您介紹一下“三峽引領(lǐng)”號完成了哪些技術(shù)性突破,有何深遠意義。
答: “三峽引領(lǐng)”號的主要技術(shù)性突破有三項:一是漂浮風(fēng)電一體化仿真從理論到方法再到實踐的突破,其涉及的浮式風(fēng)電關(guān)鍵技術(shù)研究、水池物理模型試驗、工程設(shè)計等均為項目團隊自主攻關(guān),完成從概念研究到工程化設(shè)計和樣機建設(shè)全套程序。
二是針對臺風(fēng)、大波高和中等水深的環(huán)境條件,在半潛式漂浮平臺整體構(gòu)型、系泊系統(tǒng)和動態(tài)電纜設(shè)計上取得突破,形成了一個系統(tǒng)解決方案。項目場址水深范圍小,約為28~32米,而漂浮式海上風(fēng)電通常適用于水深50米以上的水域,水深越淺,設(shè)計難度越大。項目采用新型漂浮式海上風(fēng)電平臺,克服了淺水系泊系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)難點。動態(tài)海纜方面,“三峽引領(lǐng)”號項目海纜是世界上第一根應(yīng)用于超淺水臺風(fēng)海域的動態(tài)電纜,創(chuàng)新性地采用了雙波型復(fù)雜系統(tǒng),以適應(yīng)極端天氣下平臺的巨大偏移,創(chuàng)新性特殊附件的選用解決了電纜干涉、打扭問題。
三是漂浮風(fēng)電的海上施工安裝技術(shù)的突破。在碼頭完成風(fēng)電機組和漂浮平臺的整體組裝以后,利用拖輪把機組和漂浮平臺直接拖到機位與系泊系統(tǒng)連接,相當(dāng)于把一座35層高、5000多噸重的高樓,直接從岸邊拖到30多公里的外海,實現(xiàn)了漂浮風(fēng)電整體濕拖安裝技術(shù)和現(xiàn)場系泊及動態(tài)電纜安裝關(guān)鍵技術(shù)的突破。
“三峽引領(lǐng)”號的成功并網(wǎng)發(fā)電,標志著我國浮式風(fēng)電樣機技術(shù)領(lǐng)域真正實現(xiàn)了“從0到1”的重大突破,為國家打造浮式風(fēng)電精品示范工程和引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展奠定了堅實基礎(chǔ),為我國浮式風(fēng)電技術(shù)及商業(yè)化進程提供了寶貴的創(chuàng)新發(fā)展實踐和信心。
另外,該項目的成功建設(shè)也標志著我國在全球率先具備大容量抗臺風(fēng)型浮式海上風(fēng)電機組自主研發(fā)、制造、安裝及運營能力,對促進我國海上風(fēng)電高端裝備制造升級、挖潛深遠海風(fēng)能資源具有積極意義。
問:您如何看待漂浮式海上風(fēng)電平臺的未來前景?
答: 據(jù)統(tǒng)計,我國深海風(fēng)資源總量約10億千瓦,相當(dāng)于近海風(fēng)資源的2倍,發(fā)展?jié)摿薮螅?ldquo;由近海到遠海、由淺到深、由固定基礎(chǔ)變漂浮式平臺”是未來海上風(fēng)電場建設(shè)的必然趨勢。未來海上風(fēng)電的資源更多地在于深?;蛏钸h海,在謀求平價的同時,加大漂浮式風(fēng)機技術(shù)等前沿技術(shù)研究勢在必行。
由于國內(nèi)外的海洋環(huán)境條件有較大差異,歐美相對成熟的漂浮式風(fēng)機技術(shù)并不適用于我國漂浮式海上基礎(chǔ)平臺的設(shè)計。發(fā)展漂浮式海上風(fēng)電,需要立足于國內(nèi)的基本情況,融合海洋工程、結(jié)構(gòu)工程、巖土工程、電氣工程等多學(xué)科,以堅如磐石的決心迎接困難與挑戰(zhàn)。
問:三峽能源作為三峽集團新能源業(yè)務(wù)的戰(zhàn)略實施主體,在新能源開發(fā)方面走在行業(yè)前列。請您簡單介紹三峽能源在深遠海海上風(fēng)電開發(fā)領(lǐng)域取得了哪些成果,未來如何布局。
答: 漂浮式風(fēng)機并網(wǎng)發(fā)電、柔性直流輸電工程投產(chǎn)以及在建的陽江青洲等項目,都是三峽能源為走向深遠海開發(fā)海上風(fēng)電所進行的技術(shù)儲備和取得的成果。
未來三峽能源將基于海上風(fēng)電走向深遠海、規(guī)?;?、平價化的發(fā)展趨勢,繼續(xù)投身大容量風(fēng)機、輕型化海上換流站、高電壓等級電纜、海上風(fēng)電場智慧運行維護等前沿技術(shù),建設(shè)千萬千瓦級海上風(fēng)電大基地,堅定不移地實施“海上風(fēng)電引領(lǐng)者”戰(zhàn)略。
問:您如何評價中國船級社(CCS)在我國深遠海海上風(fēng)電開發(fā)領(lǐng)域的獨特作用?
答: CCS是國際知名的船舶與海上設(shè)施入級和檢驗認證專業(yè)機構(gòu),中國深遠海海上風(fēng)電的發(fā)展,離不開CCS的大力支持。
自1999年進入風(fēng)電認證領(lǐng)域以來,CCS一直在為風(fēng)電產(chǎn)品提供優(yōu)質(zhì)高效的認證服務(wù)。2021年,CCS根據(jù)國內(nèi)外海上浮式風(fēng)電平臺的設(shè)計和建造經(jīng)驗,發(fā)布了《海上浮式風(fēng)機平臺指南2021》,開始為海上浮式風(fēng)機平臺提供入級服務(wù)。在未來我國深遠海海上風(fēng)電的發(fā)展中,CCS必將在設(shè)計、建造、安裝和營運階段的檢驗和質(zhì)量控制中發(fā)揮更大的作用。
問:未來三峽能源與CCS將在哪些領(lǐng)域進一步擴大合作?
答: 三峽能源一直與CCS保持密切聯(lián)系和合作,如邀請CCS專家進行消防安全、?;饭芾?、危險作業(yè)管理、近海深水區(qū)海上風(fēng)電船機選擇、安全管理等方面培訓(xùn)和進行船舶專項檢查。在“三峽引領(lǐng)”號如東海上換流站、海上升壓站等項目的設(shè)計和建造過程中,CCS為三峽能源提供了審圖和現(xiàn)場檢驗等相關(guān)服務(wù)。我們希望未來在深水海上風(fēng)電領(lǐng)域,與CCS開展更加廣泛的合作。