随着能源转型进入关键时期,发展海上风电产业已经成为我国践行“双碳”路径,实现区域经济绿色、低碳发展,打造海洋经济与海洋强国的重要抓手。
2022年8月11日,由北极星电力网、北极星风力发电网主办的第二届海上风电创新发展大会成功召开,会议聚焦海上风电政策趋势、技术创新引领、大功率海上装备、智能运管理维等行业热点,吸引了近百家海上风电产业链上中下游企业参与,共同探讨海上风电产业壮大、高质量发展之路。
中国可再生能源学会风能专委会秘书长 秦海岩
中国可再生能源学会风能专委会秘书长秦海岩认为,当前我们基于双碳目标、能源转型的市场需求已经明确,只要其他技术在进步,那么风电技术的脚步就不会停止。同时,新的技术会在未来与风电进行组合。而当行业自身无法实现关进技术的突破,基础研究和创新将是行业技术进步的关键。
秦海岩指出,风电机组大型化将是行业技术发展的主力方向。其次是新材料的应用。碳纤维的成本下降将提高该材料在风电叶片中应用,助力叶片生产工艺向更长、更大、更轻发展。同时一些热塑性材料,高分子材聚合物等新材料与风电的融合,也将助力风电大型化的跨越式发展。第三个方向是包括AI、无人机、数字孪生等智能化技术,这些应用使得风电更加智能。
水电水利规划设计总院风电处技术主管、高级工程师 刘霄
水电水利规划设计总院风电处技术主管、高级工程师刘霄表示,我国已形成支撑年新增建成并网规模超过千万千瓦的海上风电产业链,对于海上风电投资成本降低,最显著的支撑因素来自于技术的不断突破创新。未来一段时期内,风电机组的进一步大型化将是我国海上风电降本的重要途径。
中广核新能源控股有限公司总经理助理 龙应斌
中广核新能源控股有限公司总经理助理龙应斌表示,当前,中广核新能源风、光装机规模已突破2800万千瓦,新能源被定位为集团未来发展的主力军和压舱石。面对海上风电未来发展挑战,“十四五”期间中广核新能源将把平价海上风电大基地、大项目开发作为现阶段发展基础;将产业协同、多能互补的海上风电项目开发作为近期发展方向;以及将深远海海上风电项目开发作为中长期发展趋势。
中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司新能源工程设计院电气工程所所长 胡隽璇
中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司新能源工程设计院电气工程所所长胡隽璇在会上表示,风电机组大型化、轻量化、高效化是未来海上风电高质量发展的重点之一,机组设备大型化和轻量化带来的成本下降为海上风电成本下降让出了足够的空间,但需解决长叶片、大轴承等关键性难题。同时,针对风电机组的大型化,研究配套的新型大直径单桩制造设备和安全、高效、经济的施工工艺,也是进一步提质增效的路径。
国网智能电网研究院电力电子研究所副所长 赵国亮
会上,国网智能电网研究院电力电子研究所副所长赵国亮对“海上风电柔性低频交流输电技术”进行了详细讲解,该输电技术采用全控器件,具备柔性调控能力,应用于海上风电可有效降低频率,提升电缆载流量,综合提升海缆有效输送能力,提高输电可靠性、降低运维成本。
上海电气风电集团股份有限公司海上产品规划总监 连西岗
截止2021年底,我国海上风电累计并网装机达到26.39GW,位居世界第一。在”双碳”目标的政策支持下,可再生能源发展将迎来飞跃式的发展。上海电气风电集团股份有限公司海上产品规划总监连西岗在大会上做了《双碳目标下中国海上风电平价发展的机遇与挑战》主题演讲,他表示,目前海上风电实现平价还存在技术相对薄弱、产业链能力与批量项目交付不匹配等挑战。在这种情况下,应对平价需要针对不同区域,因地制宜,去选择不同的风机,提供适合当地的最佳解决方案,中低风速区域-综合产业链发展考虑容量与风轮平衡,高风速区域-容量越大收益水平越高趋势明显,走出一条适合中国海上资源条件的平价产品路线。
中国船舶集团海装风电股份有限公司海上风场设计技术总监 徐赖琳
中国船舶集团海装风电股份有限公司海上风场设计技术总监徐赖琳说到,根据GWEC统计,全球海上风电商业化风电机组预计2020年单机达到9.5MW,2024左右达到15-17MW。大型化是海上风电装备发展的主流,目前我国海上风电也已走向深远海,中国海装计划“十四五”内开展20MW级风电机组预研。这同时也面临着长叶片、高功率密度传动链、全耦合设计、浮式风电设计等关键技术突破和创新。
明阳智慧能源集团股份公司海洋技术室主任助理 任重进
海上风电+多元化发展也在成为新兴产业,在大会上,明阳智慧能源集团股份公司海洋技术室主任助理任重进带来了《海上风电与海洋牧场融合的创新海洋经济多元化发展》分享。他表示,近两年来,海上风电+海洋牧场可以说已经进入实质性的推进阶段,未来的发展方向是智慧化海洋牧场,海上综合能源开发将是未来海洋资源开发新趋势。
目前,明阳智能已具备初步全方位、全生命周期的“海上风电+海洋牧场”融合方案设计能力,同时具备适用于海上风电场的海洋牧场装备的研发设计能力。阳江沙扒海上风电+海洋牧场融合示范项目是明阳迈出的实践第一步,取得了预期的效果,这也是我国首个“海上风电+海洋牧场”示范区的成功创新实践。
浩亭(珠海)贸易有限公司中国产品及应用部总监 邓文锋
随着风电机组单机容量越做越大,风机设备的重量、尺寸也在不断增加,减少机组的生产、运输、安装等环节所需时间,推动投资成本的降低是海上风电产业适应平价时代的关键。浩亭(珠海)贸易有限公司中国产品及应用部总监邓文锋指出,风电机组的模块化创新设计可以有效降低风电项目的投资成本,通过可插拔连接器接口设计可以优化制造工艺和减少出错率,提高风机的组装效率,浩亭1956年发明连接器以来,在国外内已有大量的成功案例和丰富的技术经验,未来,浩亭还将持续加大创新力度,结合风电行业降本需求,进行技术革命。
眉山中车紧固件科技有限公司副总经理兼总工程师 贾云龙
作为一个复杂紧密的机械设备,风力发电机组中紧固件的使用必不可少,会上,眉山中车紧固件科技有限公司副总经理兼总工程师贾云龙介绍了环槽铆钉连接技术在风电领域的应用,他指出,随着风电技术不断进步和创新,风机环槽铆钉连接技术应用将愈加广泛,与高强度螺栓连接相比,环槽铆钉连接技术具有更优异的力学性能、预紧力一致性好、抗振防松性能优异、疲劳寿命长、抗腐蚀能力强等优点,更适用于钢结构节点的连接。
华电重工股份有限公司海洋工程事业部总工程师 王小合
华电重工股份有限公司海洋工程事业部总工程师王小合表示,在平价上网大背景下,8-12兆瓦机型快速取代之前阶段5-7兆瓦机型。国内外主流整机厂商均推出10兆瓦及以上大型机组,风电机组大型化也成为海上风电资源竞配最有力的优势。王小合指出,机组大型化给海上风电的施工领域提出了新的挑战,对施工企业组织能力、施工工艺、施工装备资源等提出了新的要求,近来年,华电重工不断深耕海上风电施工领域,承担了多个海上风电项目的建设施工工作,总结积累了丰富的技术和经验,培养了一批海上风电领域的优秀人才,同时也获得了业界的广泛好评。华电重工针对海上风电面临大兆瓦和深远海的新形势,在施工组织管理、关键技术研究、船机资源配置等方面进行了一系列的创新,为提高海上风电作业效率、降低建设成本、促进行业发展做出了有益探索。
苏格兰国际发展局能源贸易高级代表 陈红
会议期间,苏格兰国际发展局能源贸易高级代表陈红介绍了苏格兰海上风电发展现状并做出了展望,她指出,苏格兰已有10.5GW可再生能源发电规模,在2020年已经实现了97%总电力需求由可再生能源提供,预计到2030年实现50%总能源需求由可再生能源供应。目前,苏格兰新一轮海上风电用海权确定了总量达25GW的共17个项目,其中11个项目为浮式风电项目,总量15GW。借助自然条件和产业链创新优势,苏格兰的海上风电将迎来深远海开发的大机遇,同时推动海上油气资产电气化和氢能的发展,打造综合性分布式的能源系统,最终目标在2045年实现净零。
三峡新能源海上风电运维江苏有限公司副总经理 陈迪于
三峡新能源海上风电运维江苏有限公司副总经理陈迪于指出,当前海上风电运维市场面临着安全风险大、成本高、效率较低、标准体系不健全,专业高性能船机缺乏,以及人才不足的问题。
从实际运维经验来看,舒适性、可达性、经济性和安全性是业内对于海上风电运维船机的基础需求,未来对专业双体运维船、大部件更换安装船、基础修复船、海缆修复船、高速小水线面运维船,以及造价更高的三体船、纯电池船舶、运维母船均有较大的市场需求。
苏州工业园区科佳自动化有限公司副总经理 俞晨泓
海上风电机组由于其所处的特殊环境,对可靠性、稳定性等要求要远高于陆上风电机组,尤其是防雷与接地系统设计对机组可靠性、稳定性影响深远。苏州工业园区科佳自动化有限公司副总经理俞晨泓指出,其采用了IOT技术和云端EDGE AI技术的智能防雷系统,基于雷电预警终端、雷电接闪监测终端、雷电防护智能监测终端、电源与信号浪涌防护装置、后备保护装置以及接地智能监测终端等,构建“端边云”的整体方案,建立数字孪生体系,可做到针对风机及周边设备的全生命周期预警,实现故障位置的判断,以及针对雷击、浪涌等损害的预防性动态提示,起到提高运维效率、降低运维成本、保护风机设备等功效。
远景能源有限公司海上解决方案负责人 姜光柱
从2013年远景在江苏树立起中国第一台4MW海上风机,到2019年远景海上风电累计交付超过百万千瓦,再到2021年助力山东发出首度海上清洁电力,远景伴随中国海上风电走过了关键的十年。远景能源有限公司海上解决方案负责人姜光柱表示,面对平价时代的挑战,远景Model Y平台将继续依托成熟的技术路线和灵活的模块化产品策略,匹配不同的资源区。以及在更加智能的控制系统、核心部件自研体系、全方位测试验证平台、伽利略超感知系统、工程软件自主化等核心能力支撑下,让远景海上风电机组具备能平价、高可靠和强交付特性。基于Model Y平台衍生的EN-200/7.0、EN-226/8.5、EN-252/14三款机组今年均斩获订单,获得市场的高度认可。
国网江苏电科院继保自动化技术中心副主任 李鹏
当前海上风电并网主要有高压交流输电、柔性直流输电方式,随着深远海风电的发展,更多新型的海上风电汇集升压以及组网送出方案也成为业界研究的热点。国网江苏电科院继保自动化技术中心副主任李鹏在会上指出,考虑到输电能力和距离、成本等因素,在中远海风电大规模集中送出应用方面,柔性直流输电技术较传统高压交流输电更具优势。未来,一方面加强柔性低频输电、多端柔性直流输电新型海上风电并网技术研究及实践,另一方面进一步开展海上风电并网安全稳定运行技术攻关及应用,深入研究及应用海上风电场与直流送出系统协调控制等技术,探索海上风电机组电网支撑型控制技术、海上风电与储能联合运行技术等,提升海上风电友好并网及对电网支撑能力,将是未来海上风电并网新技术的发展趋势。
北京鉴衡认证中心天津公司总经理 程人杰
海上风电工况复杂,运行维护管理受天气,交通等因素的限制,实际上每天对机组的有效工作时间有限,如何有效利用机组状态数据,合理安排人员和船只,抓住时间窗口,提升运维工作的效率非常重要,会上北京鉴衡认证中心天津公司总经理程人杰介绍了新型海上风电监测方案、新型海上风电检测方案以及新型海上风电运维工具,通过将与运维相关的人、机、料、法、环组合成一个整体,通盘考虑运维作业计划,使用信息化、数字化管理手段,实现资源的最优化配置。
国家电投风电产业创新中心 陈玮
平价时代,业主单位在进行风电开发建设最重视的就是内部收益率,而影响内部收益率最主要的因素就是风资源,如何精准的进行风资源的测量,准确测算出内部收益率非常重要。国家电投风电产业创新中心陈玮认为,未来,漂浮式激光测风雷达将在深远海风能资源测量、机组功率曲线测试、海上气象保障中发挥很重要的作用。相对于传统海上测风塔,漂浮式激光测风雷达有造价低,部署简单,运维方便,易回收等优势。同时,漂浮式激光测风雷达可以发挥可自定义测量层的优势,为准确计算叶轮等效风速提供依据,从而帮助投资企业在平价时代更好地测算项目收益。当前,国内漂浮式激光测风雷达设备凭借较高的性价比已在国内有广泛的应用,国产设备的可靠性和稳定性已得到充分验证。但是由于国内产业发展较晚,目前国内还没有海上漂浮式激光测风雷达的相关技术标准。
上海电力大学法学副教授、新能源商业模式与风控中心主任,上海大成能源行业组牵头人 司军艳
会上, 上海电力大学法学副教授、新能源商业模式与风控中心主任,上海大成能源行业组牵头人司军艳为大家分析了海上风电项目的风险管理及案例法律,她指出,海上风电发展迅速的同时,项目合同纠纷频发,近半年已有累计发生大量纠纷案件,海上风电产业链相关企业应妥善选择项目开发方式、落实项目合规性工作、按合同约定履约,以及加强对施工单位的监督力度、重视履行环境保护责任。
司军艳还强调,目前ESG监管对投资影响深远,在ESG监管框架下,建议企业在环境、社会、治理三个方面加强合规性的管理与制度建立,上海电力大学新能源商业模式与风控研究中心在建立完善的ESG合规体系、清洁能源碳资产交易、绿电交易等领域,新能源与碳市场法律服务均能协助提供相应的服务和解决方案。
本次会议得到了中广核新能源控股有限公司、三峡新能源海上风电运维江苏有限公司、苏格兰国际发展局、鉴衡认证、国家电网智能电网研究院、国家电投风电产业创新中心、上海电力大学新能源商业模式与风控研究中心的指导;
同时也得到了上海电气风电集团股份有限公司、明阳智慧能源股份公司、中国船舶集团海装风电股份有限公司、远景能源有限公司、江苏坤泽科技股份有限公司、安第斯(浙江)能源科技有限公司、苏州工业园区科佳自动化有限公司、南京牧镭激光科技有限公司、斯玛特(河北)新材料有限公司、浩亭(珠海)贸易有限公司、象辑科技股份有限公司、阿美特克商贸(上海)有限公司、眉山中车紧固件科技有限公司、淄博索雷工业设备维护技术有限公司、广东豪之盛新材料有限公司、杭州戬威科技有限公司的大力支撑。