10月31日15时18分,国家电投山东半岛南3号海上风电场20兆瓦深远海漂浮式光伏500千瓦实证项目成功发电,成为全球首个投用的深远海风光同场漂浮式光伏实证项目。
该实证项目是全球首个在离岸距离30公里、水深30米、极端浪高10米的“双30”海洋环境下研究和建设的漂浮式海上光伏工程实证项目,采用挪威Ocean Sun公司的弹性薄膜专利技术、锚固系统设计和协鑫公司定制的耐海洋环境光伏组件,由北京巽能公司和天津港航公司共同施工完成,实现风电、光伏同场发电,有效降低工程造价和运行维护成本,为未来海上光伏实现规模化、商业化、标准化探索技术路线,实现与产业链的价值共生。
近年来,随着全球海上风电逐步向深海、远海进发,浮式海上风电技术作为新一代海上风电技术,获得了业内的广泛关注。在深远海风电开发方面欧洲仍处于领先地位,英国、德国等海上风电大国均积极发展和布局深远海项目。根据相关预测,2025年欧洲远海风电(离岸距离大于70千米)装机将达到1000万千瓦。从欧洲的开发经验来看,深远海风电发展呈现设备大型化、风场规模化的趋势,多种类型的漂浮式风场也逐步进入商业运行示范阶段。
相比于国外深远海风力发电的进展,我们国家起步较晚,随着我国向“双碳”目标的迈进,风电等清洁能源扮演着越来越重要的角色,而漂浮式海上风电被业内视为深远海风能源开发的“主力军”。目前我国已有的两台漂浮式示范样机“三峡引领号”和 “扶摇号”,这为我国“十四五”海上风电挺进深远海实现了良好的开端。
我国海岸线长,可利用海域面积广,海上风力资源储备丰富。深远海风电将成为我国未来海上风电发展的重要方向。目前,我国主流的海上风电机组安装在近海区域,远海风电产业仍处于起步阶段。与近海风电场相比,深远海风电场的送出通道与并网方式面临更严苛的要求。因此,大容量海上风电远距离送出是深远海风电开发利用亟需解决的技术难题。
从长期来看,我国海上风电潜在可供开发的资源接近3000GW,其中50米水深以内的固定式海风资源1400GW,漂浮式海风资源1582GW。截至2021年末,我国海上风电累计装机仅26.4GW,占可供开发资源的比例不到1%,未来还有充足的成长空间。
目前,我国沿海多地正在积极布局深海风电示范项目,上海市推出了4.3GW+首批深远海海风示范项目;福建省莆田市南日岛东北侧首个漂浮式海上风电和渔业养殖融合装备研究与示范项目也正在积极推进;海南万宁漂浮式海上风电1GW试验项目一期工程正在进行可行性研究,该项示范项目一期200MW计划2025年底前建成并网,二期工程800MW计划2027年底前建成并网。
此外,沿海11省市均提出了“十四五”期间海上风电发展计划,11省市“十四五”开工或规划的海风总规模已接近110GW,计划并网容量达到51GW左右。以广东省为例,在广东省人民政府办公厅印发《广东省海洋经济发展“十四五”规划》(下称“规划”)中了解到,广东省“十四五”期间要培育壮大海洋新兴产业,打造海上风电产业集群。规划表示,“十四五”期间广东省将推动海上风电项目规模化开发,基本建成已规划近海浅水区项目,推动省管海域近海深水区项目开工建设,争取粤东千万千瓦级海上风电基地纳入国家相关规划并推动基地项目开工建设,强化省统筹工作力度重点统筹做好项目前期工作、场址资源划分及配置、发展与安全以及海上集中送出、登陆点和陆上送出通道、送出模式等,支持海洋资源综合开发利用推动海上风电项目开发与海洋牧场、海上制氢、观光旅游、海洋综合试验场等相结合,力争到2025年底累计建成投产装机容量达到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,力争到2025年全省风电整机制造年产能达到900台(套),推动技术进步和成本下降。
与近海相比,深海环境更加恶劣,存在着海流、波浪、潮汐、内波等多种水文现象以及腐蚀、冲刷、淘空等长期理化作用,对风机基础、海底电缆、海上平台集成等技术无疑提出了更严苛的要求。我们将迎来更多新的机遇和挑战。