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海上风电迎来“新纪元”

媒体滚动 2021.12.28 11:22

12月25日10时45分,中国三峡广东阳江、江苏(如东、大丰)海上风电项目正式全容量并网发电,这是继世界第二大水电工程白鹤滩水电站首批机组投产发电以来,三峡集团又一具有里程碑意义的重大成就,再创我国清洁能源助力绿色发展新佳绩。

我国海上风电领域的又一里程碑

三峡阳江沙扒海上风电项目是国内首个百万千瓦级海上风电项目,也是世界上集中连片规模化一次性开发的单体容量最大的海上风电项目。

该项目位于广东省阳江市沙扒镇南面海域,由三峡集团所属中国三峡新能源(集团)股份有限公司(股票简称“三峡能源”,股票代码600905)投资建设,总装机容量170万千瓦,共布置269台海上风电机组及3座海上升压站。该项目每年可为粤港澳大湾区提供约47亿千瓦时的清洁电能,可满足约200万户家庭年用电量,每年可减排二氧化碳约400万吨。

“阳江项目能够给粤港澳大湾区提供优质电力,助力该地区高质量发展,不仅于此,同时我还希望这个项目能够在海上风电领域发挥好排头兵作用,创造出一些可借鉴的经验来。”中国工程院院士杜祥琬表示。

自开工以来,项目团队克服海况恶劣、海洋地质条件复杂及新冠肺炎疫情等不利因素影响,积极推动新技术应用,确保项目高质量推进。三峡阳江沙扒海上风电项目在建设过程中,以不同的基础型式应对复杂地质条件,创新使用多达8种基础型式,成功打造“海上风电基础博物馆”,创国内海上风电基础型式之最。此外,项目还完成了最难斜桩植入嵌岩升压站导管架安装,建成了亚洲单体容量最大海上升压站,敷设了国内首根大容量光电复合海缆,投运了全球首台抗台风型漂浮式风机。

项目的成功建设对促进我国海上风电高端装备制造升级,开发建设深远海大容量海上风电项目具有示范和引领作用,成为我国海上风电领域的又一里程碑。

国家能源局新能源和可再生能源司司长李创军如此评价:“阳江沙扒海上风电项目在建设过程中,坚持创新发展理念,完成了一系列重大技术突破,有力推动我国海上风电建设技术提升和创新,特别是漂浮式海上风电机组的投运,标志着我国海上风电技术取得重要突破。”

首个柔性直流输电海上风电项目

12月25日,如东海上风电柔性直流输电工程全面投运,标志着我国成功打破了国外对远海风电经柔性直流送出的技术垄断。

上午9点58分,绿谷换流站中控室内,随着监控大屏上的风机功率曲线不断攀升,世界上电压等级最高、输送容量最大的海上风电柔性直流输电工程全面投入运行,年上网电量可达33亿千瓦时。

三峡新能源南通有限公司总经理助理姜浩表示:“这个项目的成功实施,实现了我国在柔直海上风电领域‘零’的突破,它所采用的柔性直流输电技术是目前世界上最前沿的输电技术。”

世界风能协会副主席、中国可再生能源学会风能专业委员会秘书长秦海岩曾表示,江苏如东项目采用的柔性直流输电技术,电缆线路输送容量大、损耗小,使用寿命长,输送距离基本不受限制,可有效解决海上风电场大容量、远距离输电问题,对未来我国海上风电集中连片规模化和远海大容量风电开发建设具有引领和示范作用。

江苏如东项目配套建设两座海上升压站、一座海上换流站、一回直流电缆和一座陆上换流站,并建成国内第一座220千伏海上升压站,投运国内第一根220千伏海缆。

该项目的海上换流站由三峡集团联合产业链相关单位,组织科研攻关完成首台套建设,是目前世界容量最大、电压等级最高、体积最大的海上换流站,平面面积近乎一个标准足球场,高度约等于15层居民楼,负责汇集输出总计110万千瓦容量生产的电能。

柔性直流技术是一种新型直流输电技术,能有效地控制通过的电能,就像在电力系统中接入一个完全可控的“水泵”,能够精准地控制“水流”的方向、速度和流量。它的优势主要体现在长距离输电、新能源消纳、成本控制等方面。

长期以来,远海风电经柔性直流送出技术一直为欧洲少数国家所垄断。如东海上风电柔性直流输电工程,是国内首次将柔性直流输电技术应用于海上风电送出领域。它的正式投运,表明了我国已具备大容量远海风电开发建设与装备配套能力,彻底打破了国外技术封锁。

国网经济技术研究院副院长马为民表示:“不管是从设计上还是设备制造上、供货上、工程的建设上,全部都是我们自主的,具有自主知识产权,自主完成的这项工作。”

据了解,三峡如东项目年均上网发电量将达24亿千瓦时,可满足约100万户家庭一年的正常用电需求。与同等规模的火电相比,该项目每年可减少二氧化碳排放约200万吨,具有重要经济效益、社会效益和生态效益,为优化能源结构和今冬明春的电力保供再添利器,为助力三峡集团打造沿海最大海上风电走廊作出贡献。

离岸最远海上风电项目

同日,黄海南部海域,国内离岸最远海上风电项目——江苏大丰H8-2海上风电项目实现全容量并网发电,标志着我国海上风电突破远距离交流输电距离瓶颈,向深远海再进一程。

江苏大丰项目场址离岸最远距离超80千米,总装机容量300兆瓦,配套建设一座陆上集控中心、一座海上升压站和海上高抗站。“相较于陆地,海洋气象预测、地质勘测更困难,海上风电施工工艺复杂、电能输送距离更长,这对产业技术水平、施工资源配置提出高要求。”据三峡能源党委书记、董事长王武斌介绍,海上风电对产业链协同性要求较高。

三峡集团联合各参建单位组成项目团队,攻克远海天气恶劣、海底状况复杂等施工难点,积极推动新设备、新技术应用,突破了制约海上风电向深远海发展的一系列壁垒:应用海缆长度达到86.6千米,创造了国内距离最长、直径最大的交流海缆应用纪录;在远距离交流电传输中,海缆的电容效应将导致传输无功损耗增大;在国内首次应用海上高抗站,可弥补无功损耗、在低载荷状态下遏制末端过高压水平,提升发电效率,保障海上风电远距离输送高效且平稳;创新应用国内海上风电电压等级最大的500千伏集控中心,推进GIS、电压互感器等国产设备应用。

据了解,江苏大丰项目年均上网发电量将达9亿千瓦时,可满足约37万户家庭一年的正常用电需求。与同等规模的火电相比,该项目每年可减少二氧化碳排放约76万吨。

海洋作为高质量发展战略要地,蕴藏着丰富资源,我国“十四五”规划对“积极拓展海洋经济发展空间”作出了重要部署。三峡集团党组书记、董事长雷鸣山表示:“三峡集团坚定不移实施海上风电引领者战略,推进集中连片规模化海上风电开发,是目前国内最大的海上风电开发运营企业。此次三峡阳江沙扒海上风电项目的全面成功并网,有效促进了海上风电勘察设计、重大装备制造和施工的技术创新,带动了我国海上风电全产业链协同发展,为后续集中连片规模化开发深远海风电项目积累了宝贵经验,为未来海上风电实现平价上网打下了良好基础。”

雷鸣山还表示:“‘十四五’时期,三峡集团将聚焦碳达峰碳中和目标,在国家部委、地方政府的大力支持下,推动清洁能源跨越式、高质量发展,争当向海而兴、向海图强的排头兵,持续做大做强海洋经济,服务海洋强国战略。”

“十四五”我国海上风电装机规模将大幅提升

海上风电作为我国可再生能源发展的重点领域,“十四五”期间将进入新的发展时期。多地相继出台规划,“十四五”期间海上风电规模有望大幅提升。

日前,山东提出打造千万千瓦级海上风电基地和千亿级山东半岛海洋风电装备制造产业基地。在山东蓬莱,以风电母港产业园为引领的海上风电特色产业集群,将叶片、海上风电塔筒和桩管等多家相关龙头企业进行集聚,形成产业发展平台和产业链要素配置齐全的综合体,全面发展海上风电产业。

《广东省海洋经济发展“十四五”规划》提出,“十四五”期间广东省将推动海上风电项目规模化开发,力争到2025年底全省风电装机容量达到1800万千瓦,推动海上风电产业集群发展,加快建设阳江、粤东海上风电产业基地。

浙江提出重点推进海上风电发展,打造近海及深远海海上风电应用基地、海洋能、陆上产业基地发展新模式,到2025年,力争全省风电装机容量达到630万千瓦,其中海上风电500万千瓦。

国家能源局新能源和可再生能源司司长李创军:为适应海上风电新的发展趋势,推动我国海上风电高质量快速发展,“十四五”期间,我们将进一步规范全国海上风电开发,完善深远海风电产业政策,加快制定深远海海上风电开发建设管理办法,探索深远海用海审批手续及电力消纳保障机制,积极营造公平开放、充分竞争的市场环境。

(全媒记者魏鋆依综合自科技日报、中国经济周刊、央视网、如东电视台、中国水运网)

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