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我国风力发电正在“走向深海”

时间：2022-01-18 11:22:14 来源：科技日报

根据彭博新能源最新发布的2021年全球海上风电报告显示，2021年全球新增海上风电装机容量约13.4吉瓦，最大的贡献来自中国，占四分之三强，约10.8吉瓦。

2021年底，国内多个海上风电项目迎来集中并网。2021年12月25日，中国长江三峡集团有限公司(以下简称三峡集团)的广东阳江、江苏(如东、大丰)海上风电项目正式全容量并网发电。其中，广东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;江苏如东海上风电项目是亚洲首个采用柔性直流输电技术的海上风电项目;江苏大丰海上风电项目是国内离岸最远的海上风电项目。此外，2021年12月21日，山东海上风电示范项目全容量并网投产仪式在海阳举行，同年12月10日华能山东半岛南4号全容量并网后，12月16日，国家电投山东半岛南3号又实现全容量并网发电。至此，山东首批海上风电60万千瓦示范项目实现全容量并网。

发展海上风电是必然选择

在黄海南部海域，离岸超80千米的江苏大丰海上风电项目，将风电源源不断送上岸并入网。这是我国距离陆地最远的海上风电项目，所应用海缆长度达到86.6千米。

中国清洁能源版图中，水电占据着重要地位。从1993年建设三峡，到开发金沙江下游的向家坝、溪洛渡、白鹤滩、乌东德四大电站，国家在千万千瓦级水电站的开发利用上，基本已触到天花板，所以必须寻找新的出路。

近20年来，中国清洁能源进入“风光”时代，海上风电也开始发展。三峡集团党组书记、董事长雷鸣山表示，陆上的水能资源是有限的，海上的风能却无比丰富，海上风电也是最优质的风电资源。据了解，我国5—50米水深、70米高度的海上风电，预计可开发资源达到5亿千瓦。

从陆上水电工程走向海洋风电工程，不是一件轻而易举的事情。中国三峡新能源(集团)股份有限公司党委书记、董事长王武斌介绍，海洋工程的难度和挑战非常大。塔筒矗立海上，海平面以下是数十米的水深，在下面的海床上要把基础做得扎实牢靠，塔筒顶端装上叶轮，海风带动叶轮转动驱动叶轮背后的发电机，电流便通过塔筒内和埋在海底的海缆传导至海上升压站，再以高压方式送到岸上并入电网，传送至千家万户。

平价用电有赖科技创新

在福建，三峡集团也找到了一个资源禀赋非常好的海上风电场——福清兴化湾，这里可利用的风电时长每年可达4000小时以上。同时，此处是一个海沟，海底的地质条件复杂、作业难度大，如果能在此处成功建设风电场，其他海域也就不成问题了。

在福清兴化湾风电场，中国海上风电装备开始换代升级，国产3兆瓦的风机跃升至国际先进水平的8兆瓦，并由此建立了一套完整的研发和创新体系，促使叶片制造、发电机制造、大型结构件和铸件以及控制系统等整个产业链都上了一个台阶。

而在阳江沙扒海上风电场，共布置269台海上风电机组及3座海上升压站，实现总装机容量170万千瓦。这里不仅安装使用了全球首台抗台风型漂浮式海上风电机组，还拥有国内单体容量最大的海上升压站、国内同等容量下重量最轻的海上升压站等多个“全国之最”。

雷鸣山告诉记者，在将来中国海上风电要继续向深远海方向发展，迫切需要解决“一大二创新”的问题。“大”，指的是风机大型化。风机的单机装机容量越大，单位兆瓦的基础成本就会被摊薄，海域占用面积也会减少，连片化以后，风机的运维费、施工费等的摊销也会相应降低。

此外，风机基础的结构形式一定会被颠覆。比如会有漂浮式基础、重力式基础、复合地基基础、负压筒基础等新颖的基础(技术)出现，“这些技术为降成本提供了最直接的方案。”雷鸣山说。

未来，风机安装的方式也可能会被颠覆——由现在的一台一台安装，到用一条大船带着多台风机进行安装。雷鸣山表示，提高效率是降低成本的关键，要实现海上风电的平价用电，需从整个产业链进行梳理，生产厂商与运营商通过新的合作形式变成共同体，共同努力提高效率。


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