海上风起绿电来(经济聚焦)(2)
根据《“十四五”可再生能源发展规划》,我国将推动山东半岛、长三角、闽南、粤东、北部湾等千万千瓦级海上风电基地开发建设,推进一批百万千瓦级的重点项目集中连片开发,结合基地开发建设推进深远海海上风电平价示范和海上能源岛示范工程。
突破关键技术,推进产业集群化
风力发电机来自中车株洲电机,叶片来自中材科技……全球首台16兆瓦海上风电机组主机由上万个零部件组成,关键部件均已实现100%国产化。研制过程中,金风科技协同了数十家企业、大学及科研院所,产业链上下游高效协同、产学研深度融合,为风电行业发展奠定了坚实基础。
主轴轴承是风机的核心部件。3支总重量100多吨的巨型叶片在旋转时,轴承必须保障它们能长时间平稳流畅运转,这意味着直径3.2米的轴承加工误差不能超过0.01毫米。
“轴承公司之前没做过这么大尺寸的轴承,我们有这方面的技术积累,分享给他们满足风机可靠性所需的载荷、扭矩等相关资料。历时9个多月轴承顺利交付,结束了我国不能研制超大容量海上风电机组主轴轴承的历史。”于晨光说。
智能化应用,提高产品性能。渤海海域,山东能源电力集团90万千瓦海上风电场有序运转,每年可提供32.5亿千瓦时绿电。“项目应用了状态参数辨识自适应增功控制技术,实时感知风况变化及机组运行状态,确保发电性能达到最优,单机能够提升约3%的发电量。”山东能源电力集团党委书记李伟介绍。对于一些项目的抗台风型风机,借助智能控制系统还能保证叶片始终处于最小受力角度,避免叶片发生涡激振动。
集群化发展,提升供应链韧性。广东汕头,国际风电创新港项目正在加紧建设,未来这里将聚集风电整机、叶片、齿轮箱、发电机、轴承等全产业链制造企业,以及检验检测实验室和大型科研装置,形成“研发设计一体化、工艺流程一体化、生产制造一体化、检测认证一体化”四个一体化的风电产业集群。
“大型风电机组的发电机、齿轮箱等体积大、陆运不便,依托汕头国际风电创新港,有助于海上风电装备及服务出口,降低物流成本。”于晨光介绍。和其他风电集群项目有所不同,汕头国际风电创新港打通企业和企业之间的“围墙”,相当于在一个超大厂房里,不同车间里的工序高效流转,减少运输环节。设备制造完后,还可以就近在旁边的实验中心测试,提升迭代速度,为我国海上风电技术创新和大型机组研制提供有力支撑。
向深远海进军,促进跨产业融合
目前,全球70%的潜在海风资源位于水深大于60米的深水海域。由近海走向深远海,是海上风电发展的必然趋势。
今年5月,我国首座深远海浮式风电平台“海油观澜号”并入文昌油田群电网,开启为海上油气田输送绿电的新里程。作为我国第一个工作海域距离海岸线100公里以上、水深超过100米的浮式风电平台,“海油观澜号”的建成投用,使我国海上风电的自主开发能力从水深不到50米提升至100米级以上。
中国海油研究总院院长米立军介绍,在近浅海,风机是通过钢管或者导管架,深深插入海底,固定风机;在深远海,这种结构的基础变得过于庞大,性价比将大打折扣。“浮式平台可以打破作业水深和海底固定安装条件的限制,有效拓展深远海风能资源开发。”米立军说。