這一天
國人爭“風(fēng)”深海的距離
再一次被拉進(jìn)
初夏的茂名
鳳凰花開(kāi)
海風(fēng)輕拂
投用兩年多的廣東茂名廣港碼頭
迎來(lái)了一位重量級“客人”
5月27日
國內首臺深遠海浮式風(fēng)電裝備
——“扶搖號”
在這里完成總裝
并成功舉行拖航儀式
這一里程碑節點(diǎn)
將對我國海上風(fēng)電邁向深遠海
助力“30·60”目標達成
產(chǎn)生深遠意義
方興未艾 浮式風(fēng)電進(jìn)展
突破碳達峰、碳中和“30·60”目標開(kāi)啟了低碳新時(shí)代，在全球碳中和遠景之下，包括中國在內的各世界主要經(jīng)濟體無(wú)一例外將風(fēng)電行業(yè)發(fā)展作為實(shí)現碳中和的重要路徑之一。
作為海洋大國，我國海上風(fēng)資源豐富，其中深遠海風(fēng)電資源開(kāi)發(fā)利用潛力尤其巨大，據公開(kāi)數據顯示：我國深遠海風(fēng)能儲量達1268GW，遠海風(fēng)資源占比超過(guò)60%（按照國際通用慣例以及實(shí)際工程經(jīng)驗，一般認為水深大于50米為深海風(fēng)電，場(chǎng)區中心離岸距離大于70千米為遠海風(fēng)電）。同時(shí)，海上風(fēng)電也因其清潔低碳、靠近東南沿海地區用電負荷側、消納方便，在“雙碳目標”中的重要作用愈加凸顯，發(fā)展海上風(fēng)電被視為我國能源結構轉型的重要戰略支撐。
目前，我國海上風(fēng)電已邁入全面平價(jià)、大規模開(kāi)發(fā)階段。作為國內海上風(fēng)電先行者和風(fēng)電裝備技術(shù)“國家隊”，中國海裝依托“國家海上風(fēng)力發(fā)電工程技術(shù)研究中心”深耕海上風(fēng)電十余年，在海上風(fēng)資源開(kāi)發(fā)利用上具有豐富經(jīng)驗和硬核實(shí)力。隨著(zhù)全球能源轉型進(jìn)程不斷加速，中國海裝乘勢而上、勇?lián)厝�，主�?dòng)承擔了《海上浮式風(fēng)電裝備研制》項目，并通過(guò)集智攻關(guān)，硬是將深遠海浮式風(fēng)電裝備這塊硬骨頭啃了下來(lái)，全力以赴完成了國內首臺深遠海浮式風(fēng)電裝備——“扶搖號”的設計制造等系列工作。
“扶搖號”浮式風(fēng)電裝備將應用于平均水深65m的深海海域，具備環(huán)境適應性強、浮式機組功率國內最大、浮體結構形式簡(jiǎn)單、系泊錨固系統可靠性高、一體化設計等諸多優(yōu)勢，它的誕生填補了我國深遠海浮式風(fēng)電裝備空白，成為我國進(jìn)軍深遠海能源開(kāi)發(fā)領(lǐng)域的一大“利器”。
逐夢(mèng)深藍 自主創(chuàng )新勢頭強勁
當前海上風(fēng)電機組主要是通過(guò)單樁或者導管架式等結構固定在海床上，基礎固定式機組的最大缺陷在于只能應用于水深不超過(guò)60m的近岸淺海海域，而當水深大于60m時(shí)，固定式支撐結構的成本急劇增加，而采用漂浮式基礎的技術(shù)經(jīng)濟指標將大幅提升，浮式基礎由于不受水深限制以及能夠簡(jiǎn)化機組吊裝，從而使深遠海域的風(fēng)能資源開(kāi)發(fā)成為可能。因此，浮式風(fēng)電機組已成為60m水深以上的海上風(fēng)場(chǎng)建設必然選擇。
關(guān)鍵核心技術(shù)買(mǎi)不來(lái)，更要不來(lái)，唯有依靠自主創(chuàng )新和自主研發(fā)。依托母公司中國船舶集團在海洋裝備領(lǐng)域的深厚底蘊和全產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢，中國海裝聯(lián)合集團內多家優(yōu)勢企業(yè)及優(yōu)質(zhì)外協(xié)單位，緊密?chē)@海上浮式風(fēng)電裝備能力提升問(wèn)題，從海上浮式風(fēng)電裝備的環(huán)境適應性出發(fā)，開(kāi)展基礎理論研究和實(shí)驗技術(shù)研究，在基礎理論與實(shí)驗結果互相驗證的基礎上，綜合運用各種工具和分析結果，開(kāi)展海上浮式風(fēng)電裝備的工程設計，最終形成了風(fēng)電機組-浮體-系泊系統的一體化設計方案。
“扶搖號”研制過(guò)程中，面臨時(shí)間周期緊、環(huán)境條件流速大、海底地址條件復雜等諸多難題，中國海裝項目團隊通過(guò)自力更生、集智聚力，先后攻克突破了復雜海洋環(huán)境氣動(dòng)及水動(dòng)載荷耦合動(dòng)力學(xué)分析技術(shù)、海上浮式風(fēng)電裝備協(xié)同控制技術(shù)、浮式風(fēng)電裝備全耦合水池模型試驗技術(shù)、基于系統性能匹配的海上浮式風(fēng)電裝備總體設計技術(shù)、以傳動(dòng)鏈優(yōu)化為核心的海上浮式風(fēng)電機組適應性設計技術(shù)等系列卡脖子難題，讓研發(fā)工作與工程實(shí)施同步推進(jìn)、互融互促，最終研制出了具有自主知識產(chǎn)權、具有獨特戰略?xún)?yōu)勢的深遠海浮式風(fēng)電裝備“扶搖號”。
“扶搖號”的浮式平臺總長(cháng)72m、型深33m、型寬80m，搭載中國海裝6.2MW抗臺型I類(lèi)風(fēng)力發(fā)電機組，機組塔筒高度為78m，輪轂中心高度96m，風(fēng)輪直徑152米，葉片長(cháng)度74m，浮體和機組總重量超過(guò)4000噸，為目前國內最大浮式風(fēng)電機組。此外，“扶搖號”主要部件90%以上在國內完成配套，這將有效填補國內該領(lǐng)域空白，也將進(jìn)一步提升我國在風(fēng)電和海洋工程裝備領(lǐng)域的國際競爭力。
未來(lái)可期 產(chǎn)業(yè)應用前景廣闊
產(chǎn)業(yè)的成長(cháng)和擴張是一個(gè)從專(zhuān)業(yè)化到系統化、從單一化到多元化的過(guò)程，同時(shí)每個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展都有一定的階段性�！昂Ｉ巷L(fēng)電商業(yè)化過(guò)程，基本符合產(chǎn)業(yè)發(fā)展的規律，浮動(dòng)式風(fēng)電的商業(yè)化路徑，也可以朝著(zhù)預計的發(fā)展，并且同樣遵循從技術(shù)競賽——降低成本——商業(yè)化應用的幾個(gè)發(fā)展階段�！敝袊稍偕茉磳W(xué)會(huì )風(fēng)能專(zhuān)委會(huì )秘書(shū)長(cháng)秦海巖在“能明白@會(huì )客廳”談及海上風(fēng)電時(shí)表示。
據英國第三方咨詢(xún)機構CarbonTrust2020年7月發(fā)布的預測數據，中國的漂浮式風(fēng)電市場(chǎng)將在2025年達到20MW,在2030年達到495MW，在2035年達到2500MW，在2040年達到7000MW，未來(lái)市場(chǎng)前景廣闊。而按照目前國內漂浮式風(fēng)電行業(yè)的快速發(fā)展態(tài)勢，數據將遠超以上預測值。
作為國內乃至國際上首個(gè)由風(fēng)電整機廠(chǎng)商直接主導的浮式風(fēng)電示范工程，中國海裝在“扶搖號”研發(fā)過(guò)程中提出了面向工程應用的成套解決方案，掌握了浮式風(fēng)電裝備開(kāi)發(fā)的全流程技術(shù)開(kāi)發(fā)能力，打破了國外的技術(shù)壟斷，達到了國內領(lǐng)先水平。同時(shí)，中國海裝協(xié)同全產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢企業(yè)，大幅推動(dòng)了我國在高端軸承、齒輪箱、大功率發(fā)電機以及高端系泊系統制造等前沿技術(shù)的進(jìn)步，為未來(lái)浮式風(fēng)電大量定制化設計場(chǎng)景提供了技術(shù)支撐，探索了浮式風(fēng)電降低成本的路徑，對我國浮式風(fēng)電規�；l(fā)展提供了依據。
好風(fēng)憑借力，扶搖上青云。待“扶搖號”投入應用后，中國海裝將圍繞浮式風(fēng)電裝備的成本經(jīng)濟性、發(fā)電性能、電能質(zhì)量控制等方面開(kāi)展進(jìn)一步探索，并在此基礎上，開(kāi)發(fā)更大功率等級的浮式風(fēng)電裝備，矢志推動(dòng)我國浮式風(fēng)電產(chǎn)業(yè)化規�；l(fā)展。未來(lái)，中國海裝還將積極探索與浮式風(fēng)電相關(guān)的產(chǎn)業(yè)配套及產(chǎn)業(yè)組合，力爭在海上風(fēng)電與海洋氫能、深海養殖、海上旅游、海水淡化等能源和資源多場(chǎng)景應用及裝備新發(fā)展上取得新突破，以進(jìn)一步豐富產(chǎn)業(yè)集群，增強中國海裝海上風(fēng)電全壽命周期綜合服務(wù)能力，助推我國海洋經(jīng)濟的高質(zhì)量發(fā)展。
“十四五”時(shí)期是碳達峰的關(guān)鍵期、窗口期，中國海裝將秉承“創(chuàng )新引領(lǐng)、海陸并舉、向海圖強”的發(fā)展思路，踐行新發(fā)展理念，支撐新能源戰略，以企業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展推動(dòng)我國海上風(fēng)電向深遠海走深走實(shí)，助力構建清潔低碳安全高效的新型能源體系。
