粤港澳大湾区海上风电重点项目全容量并网!
海上风电2024-12-26
近日，2024海上风电现代产业链共链行动大会在广西北海召开，全国多家风电产业链上中下游企业的代表齐聚大会，就海上风电未来发展进行了深入探讨。中国海上风电发展将迎来怎样的趋势?又面临哪些挑战?还有哪些机遇?
走向深远海与融合发展 是高质量开发海洋能源的必然趋势
2023年，中国海上风电新增装机容量超过718万千瓦，占全球市场份额61%，海上风电新增装机规模连续第六年位居全球第一。截至2024年第三季度，我国海上风电累计并网容量达3910万千瓦，超过第2至5名国家海上风电并网容量总和，持续引领全球海上风电发展。
2024海上风电现代产业链大会交流会现场 三峡能源供图
从渤海湾到山东半岛、长三角一直到北部湾，中国的海上风电可开发量巨大。根据国家气候中心最新数据显示，中国海上150米高度、离岸200公里以内且水深小于100米的风能技术可开发量约为27.8亿千瓦，其中近海风能资源技术可开发量约15.5亿千瓦，深远海风能资源技术可开发量约12.3亿千瓦。
《2022全球海上风电大会倡议》提出，到“十四五”末，我国海上风电累计装机容量需达到1亿千瓦以上，到“十五五”末，累计海上风电装机达2亿千瓦以上(“十五五”期间，海上风电新增装机约1亿千瓦)，到2050年累计不少于10亿千瓦。
“发展海上风电已成为国家加快经济社会发展全面绿色转型的重要方面，考虑到近海资源的逐渐饱和等原因，结合国家‘一带一路’建设发出的海上合作倡议，海上风电走向深远海是必然趋势。”中国可再生能源学会风能专业委员会高级顾问杜广平指出，“目前，通过对各省中长期规划项目的分析可知深远海(漂浮式)项目的比例约60%，预计在2030年以后，中国绝大部分海上风电项目将位于领海线以外的专属经济区海域。”
2021年国家发展改革委和能源局发布了《“十四五”可再生能源发展规划》，最早提到深远海海上风电战略。国家能源局、自然资源部、广东发展改革委、上海发展改革委进一步出台了相关政策，深远海海上风电的政策导向更加明显。
除了向深远海挺进，海洋能源的开发利用还在向纵深发展。“立体融合开发”让海洋不仅仅成为提供绿色电力的“电厂”，还能成为“牧场”“水厂”“氢能站”等资源供给站。2019年中共中央办公厅、国务院办公厅印发《关于统筹推进自然资源资产产权制度改革的指导意见》，要求探索海域使用权立体分层设权。国家能源局也鼓励开发能源岛的示范探索。
“利用水上水下的资源进行空间立体开发的共享海域、利用海上风电形成的多功能平台实现结构的联合利用、耦合不同海洋资源的生产时间保障能源供应并构建跨行业产业链，这三者并不是独立的，而是互补的。”三峡集团所属上海院副总经理彭亚说。
海上综合能源岛作为深远海探测的跳板和海上风电融合开发典型的场景，已成为构建能源互济系统、延伸新能源产业链和建设零碳经济体系的重要载体。彭亚介绍，三峡上海院正在围绕能源岛开展关键技术和设计方案的探索，形成四种能源岛模式，下一步将针对关键技术发力，在选址、设计、建设、运行全生命周期环节上打造能源岛的样本方案。
依托海上风电创新技术方案，明阳智能致力于海洋综合能源开发模式探索，在“海上风电+海洋牧场”融合发展方面逐步具备了融合方案设计能力、装备研发设计能力和项目建设能力。明阳智能副总裁叶凡说：“明阳集团正在实施‘海上风电+氢+氨+醇’‘风、光、储、氢一体化’的场景创新解决方案，以减碳为目标实现绿能转换。同时，海洋牧场里还有漂浮式网箱可以养鱼。海洋将会为我们提供绿色的氢气、电力、淡水和蛋白质……这也是我们对未来海洋的畅想。”
融通共链与技术创新 是助推海上风电发展的加速器
海上风电机组包含数以千万计的零部件，涉及众多的专业厂家，实现产业链共链，可以大幅减少产业链成本，提高产业链资源利用率，在保证风电机组安全条件的同时降低风电机组和风电项目成本。同时，实施共链行动，还将有利于促进风电机组型号的规范化、额定功率、风轮直径和塔架高度的型谱化，促进风电机组零部件的标准化，提高互换性，在降低投资成本的同时降低运维成本。
三峡能源广东阳江沙扒海上风电场 三峡能源供图
《“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。海上风电产业链将依托产业生态体系向基地化集群发展。
有了完整的产业链支撑，海上风电发展还需要不断克服技术难题，科技创新是驱动高质量发展的核心。
海上风电项目对施工精度要求高，针对海上风电施工领域的技术发展方向，中交三航局副总工程师时蓓玲认为，面向深远海和大容量风机的发展趋势，海上风电工程施工技术的创新要走五条道路：一是走量化分析之路，精准把握海上作业窗口。二是走数智化施工之路，确保海上施工精准控制。三是走运装一体化之路，集约化施工提升效率。四是走精细化勘测之路，优化勘查技术与数据评价标准。五是走国产替代之路，实现关键设备与软件自主可控。
从信息通信的角度来讲，海上风电要做好数据的收集和运用，离不开通信的技术保障。中国移动(上海)产业研究院副总经理乔建设认为，从数字化的角度来看，海上风电整体技术发展趋势还是要推动无人化，争取推动整个风场向“无人值守、有人维护”推进。“首先是对整个风机实现多维度的整体的AI监控、视频监控，利用不同的终端的设备并结合算法实现快速监测和风险识别。其次是对于无人机的巡检，通信公司要提供整体的5G网络，实现无人机实时数据回传。三是在机舱内部可以利用机器人进行无人化替代，进一步打通技术融合和所有的数据回传和存储。”乔建设表示。
中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司海上风电技术部主任助理张波认为，加强数字化技术是未来提高运维效率的关键。他表示：“2021年，我们建成了自主可控的新能源智慧平台，把全集团所有的数据和部分风电机组的数据全部接入，建立了具备资源分析、安全分析、能效分析故障诊断等的过程管控。接下来，还将不断提高数字化水平，建立共享平台，与业内企业一起把好的做法形成标准和规范，共同推动行业进步。”
三峡集团科学技术研究院副院长杨定华认为，人工智能技术将给未来的海上风电发展带来新机遇。当前，从风机部件的设计制造、风电场的规划设计到风电项目的施工建设、运维管理AI模型已经全面应用到了各个环节当中。“比如我们利用人工智能技术进行资源评估尾流计算，快速模拟尾流和阻塞效应，显著提高风电场模拟的精度和速度，实现了风机布局优化和风电场效益最大化。”他说，“未来，我们倡议共建海上风电大数据中心，建立数据要素融合流通机制，开创海上风电研发与应用的全新发展模式。构建海上风电全生命周期数字孪生数据与技术体系，促进海上风电全产业链技术更新迭代，进一步增强海上风电产业链韧性，实现自主可控。”
完善现代产业链 让中国海上风电出海大有可为
2009年，国内风机厂家首次出海，历经15年打磨，截至2024年上半年，我国整机厂家出售到国际市场的风电机组已遍布6大洲41个国家，总装机容量约为100万千瓦。
2023年，全球共有12家风电机组制造商安装了1120台海上风电机组，排名前五的制造企业有3家是中国企业，排名前十的企业中有7家是中国企业。
杜广平表示，“当前，中国已经成为全球最大的风电生产基地，不仅拥有全球领先的风电机组制造基地，还是最大的关键零部件产供中心。”
德国稳达风电项目 (资料图片)
与此同时，国内厂商凭借整体的供应链优势以及在产品创新方面取得的显著进步和强大的工程能力，越来越获得海外客户的认可。
国际市场有着格外广阔的发展空间，但国际市场上更加复杂多变的风险因素同样给海外市场开发带来挑战。除了融资困难、国际政治波动、经济政策差异等因素外，国际风电设计标准与国内不同，国际项目运维成本更高，这就需要整个产业链培养出具备更大优势的产能能力。
“在开拓国际市场时，如果能充分挖掘企业间的协同效应，与产业链相关企业建立战略合作关系，带动制造业产能提升，就能实现携手出海，互利共赢。”国投电力国际事业部主任杜玉宝在分享海外项目建设经验时表示，“我们一直认为高质量的产业链体系能够保障投资的资金安全，能够确保海外投资的持续回报，随着中国海上风电技术的发展，我们也希望越来越多的中国产业链元素走向海外，走得更好更远。”(本文作者：但棣瑶 刘佳)
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