海上风电超预期涌现增量,如何实现立体化融合发展?

一点风能 2023-04-18
2161 字丨阅读本文需 6 分钟

风能作为一种清洁而稳定的可再生能源,是可再生能源领域中技术最成熟、最具规模开发条件和商业化发展前景的发电方式之一。目前,全球已有100多个国家开始发展风电。在“双碳”目标指引下,全球能源结构重塑,海上风电成为我国推进能源转型的重要抓手。

一、海上风电超预期涌现增量

据预测,2023年后全球风电装机将进入稳定增长阶段,其中海风装机增速显著更高,海上风电装机、新兴市场发展将成为未来5-10年风电装机提升的主要驱动力。据GWEC,2026年全球海风新增装机有望达到31.4GW。

随着近海开发逐步饱和,风能发电走向深海成为必然。目前,海风已成为各国的发展重点,发达国家将积极推动漂浮式等新技术的落地。

全球海上风电在未来几年进入加速发展阶段,大幅拉动海缆、管桩、海上风机及其零部件等相关供应链。

二、加速打造海上风电基地

“十四五”期间,我国规划了五大千万千瓦级海上风电基地。目前,各地出台的海上风电发展规划规模已达8000万千瓦,这将推动海上风电产业实现更高速度发展。

在山东半岛渤海湾海域,一台台风机正迎风旋转。这里是三峡山东昌邑海洋牧场融合海上风电试验示范海上风电场,今年以来,已累计发电已突破2亿千瓦时。

不久前,我国首个超大单机容量海上风电项目在福建漳浦开工建设,这是全国首个批量采用超大容量机组的海上风电场。

在广东阳江,我国首个百万千瓦级海上风电基地——沙扒海上风电场正源源不断向粤港澳大湾区提供清洁电能。

三峡能源相关负责人表示:“目前我们已经初步形成北起辽宁大连,南至广东阳江的海上风电能源走廊,海上风电总装机规模达到487万千瓦,日均发电量超3500万千瓦时,相当于1.6万个普通家庭一年的用电量,为推动能源绿色低碳发展作出贡献。”

《“十四五”可再生能源发展规划》提出,优化近海海上风电布局,开展深远海海上风电规划,推动近海规模化开发和深远海示范化开发,重点建设山东半岛、长三角、闽南、粤东、北部湾五大海上风电基地集群。“十四五”期间,各地出台的海上风电发展规划规模已达8000万千瓦,到2030年累计装机将超过2亿千瓦。

三、海上风电走向深远海

近几年,我国近海风电资源开发利用已趋饱和,且面临与近海养殖、渔业捕捞、航线开发等争夺有限资源等问题,发展空间受到挤压;而深远海可开发范围更广,风能资源更丰富,风速风频更优质,海上风电向深远海发展已成必然趋势。

海上风电走向深远海,漂浮式风机将起到关键作用。在近海区域开发风电,由于水深较浅,通常采用底部固定式支架作为基础,以保障风机可以安稳屹立在大海中。但这种安装方式只适用于浅海,在很大程度上限制了海上风机的发展规模。为突破水深限制瓶颈,漂浮式海上风机逐渐进入人们的视野。

浮式风电平台是一种可在水中漂浮并捕捉风能发电的装备。我国漂浮式风电技术仍处于样机测试及示范工程阶段。前不久,“海油观澜号”在广东珠海举行启航仪式,它是我国首个工作海域距离海岸线100千米以上、水深超过100米的浮式风电平台。

海油工程设计院浮体部经理杨小龙介绍,“海油观澜号”装机容量为7.25兆瓦,在单位千瓦投资、单位千瓦用钢量、单台浮式风机容量、抗台风性能等多项指标上,均处于国际先进水平。

上海勘测设计研究院有限公司阳江分公司副经理黄俊表示,我国海域台风比较多,海洋环境恶劣,漂浮式风机的可靠性是一大挑战。此外,浮式风电目前成本还比较高,要和制氢、海洋牧场等多元业态结合,开展综合利用以降低成本。

“保障海上风电快速发展与海上产品质量的平衡,控制产品的高可靠性至关重要。”金风科技海上风电设计研究院副院长宁巧珍预测,通过提升可靠性等措施,未来可实现大部件故障率从3.5%降到1.5%,故障下海次数从每年5次下降到1次,按照目前海上装机约3000万千瓦计算,全生命周期内海上风电运维成本将减少700亿元以上。

四、融合发展成趋势

我国海上风电高速发展,很大程度上受益于中央财政补贴政策。根据《关于促进非水可再生能源发电健康发展的若干意见》,2022年后新增海上风电不再纳入中央财政补贴范围,由地方按照实际情况予以支持。考虑到目前我国海上风电成本较高,实现平价上网仍有难度。

为应对海上风电的平价上网挑战,除了向机组大型化、高稳定性方向发展,立体化融合开发是效益最大化的关键。当前海上风电开发的主流方式只有单一发电功能,如果发电之外利用既有基础设施改建发展养殖业,或是就近消纳电能用于制氢、海上油气平台生产等,海上风电项目就有了成本下降的空间。

3月22日,国家能源局公布《加快油气勘探开发与新能源融合发展行动方案(2023—2025年)》,通过海上风电开发为油气平台提供绿色电力,替代分散式燃气或燃油发电,形成海上风电与油气田区域电力系统互补供电模式。

中国海油执行副总裁兼新能源部总经理杨云表示,进军深远海风电是中国海油结合油气主业,探索新能源产业差异化发展的一条新路径。发展海上风电,不仅能直接带动船舶工业、海洋养殖、氢能等产业发展,还可以与其他领域组合,促进我国海洋经济与地方经济发展。

立体化融合发展还有更多解法。2022年1月,明阳集团广东阳江沙扒深海渔业养殖实验区完成首次收鱼,在高集成度的处理流程、冷链全覆盖支持下,24小时内就能被摆上餐桌,这标志着我国首个“海上风电+海洋牧场”示范区实践成功,开创了世界深远海抗台风养殖的先河。2022年11月,明阳集团东方CZ9海上风电场示范项目动工,将建设成“海上风电+海洋牧场+海水制氢”立体化海洋能源创新开发示范项目。

“通过海上风电与其他产业的融合,项目整体边际成本得到改善。”明阳集团副总裁叶凡说,海上风电开发要打造集多种能源或资源于一体的海上综合能源系统,构建“水下—水面—水上”海洋空间立体开发格局,形成海上综合能源开发模式。

文章来源: 经济日报,武汉航交所,中国长江三峡集团有限公司

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