北极星风力发电网讯:数据显示,全球80%的海上风电资源潜力在水深超过60米的地区。随着近海资源的日趋紧张,无论从政策推进还是资源禀赋来看,深远海风电已经是未来我国海上风电发展的必然走向。
6月8-9日,由北极星电力网、北极星风力发电网主办的“迎风向海,迈入深蓝——第三届海上风电创新发展大会”成功召开。会议聚焦海上风电市场政策趋势、产业发展、创新技术、深远海风电等前沿话题,吸引了近300位业内人员参与,大家深入交流产业热点话题,探讨合作共赢机遇,为推进深远海风电产业发展壮大贡献力量。
根据全球风能理事会(GWEC)预计,2030年全球累计漂浮式海上风电装机将达到18.9 GW,其中亚洲将以9961MW(占48.4%)展现出巨大的市场潜力。市场是巨大的,但中国可再生能源学会风能专业委员会副秘书长田野也指出,目前我国海上风电走向深远海还面临着一系列的问题和挑战,主要体现在海上风电项目审批流程复杂,缺乏国家统筹规划;深远海项目经济性欠佳,尚需进一步降低成本。
较为重要的是,我国对于深远海风电发展的管理政策还处于空白。亟需国家统筹规划,协调各部门之间关系,出台技术创新研发等支持性政策。也呼吁《专属经济区海域海上风电建设管理办法》尽快出台,为我国海上风电深远海发展提供有效助力。
中国可再生能源学会风能专业委员会副秘书长田野
近年来,我国海上风电保持了稳健发展,从保障我国东部省份能源绿色低碳转型和产业发展态势来看,海上风电行业应坚定发展信心。水电水利规划设计总院新能源研究院副院长胡小峰指出,随着近海海上风电资源逐步趋紧,向深水远岸布局将是我国海上风电发展的必然方向,也与全球海上风电发展趋势保持同步。水电总院为海上风电规划政策研究、海上输电送出消纳和工程建设等提供了全面的技术支撑服务。
胡小峰建议,在深远海海上风电发展模式方面,应从基地化布局、规模化发展、集中送出登陆等方面创新发展;在项目建设方面,应创新深远海海上风电工程建设模式,增强海洋海域统筹集约开发,避免碎片化开发;在业态融合方面,应推进海上风电与海洋产业融合发展,提升水上水下能源和资源综合利用率,增强融合创新,提高海洋经济产出;在技术装备创新方面,应加大海上风电原创性引领性科技攻关,推进大容量海上风电机组和柔性直流输电等装备创新研发,提高漂浮式基础、大型施工安装等海洋装备技术水平,进一步降本增效,健全完善产业链;在政策统筹方面,需要进一步统筹发展和安全,加强各类敏感因素排查和规划衔接,强化安全风险防控,为深远海海上风电发展做好技术、装备、产业及政策储备。
水电水利规划设计总院新能源研究院副院长胡小峰
会议现场,为了表彰无数风电人为我国可再生能源事业发展做出的卓越贡献,歌颂每一位扎根风电从业者对绿色能源的执着、鼓舞年轻一代风电人的成长,北极星风力发电网联合埃克森美孚(中国)投资有限公司共同启动了“2023‘风的守护者’征稿评选”活动。
“2023‘风的守护者’征稿评选”—启动仪式合影
随着可再生能源大容量并网,新能源消纳形势仍然面临着严峻挑战。电力规划设计总院清洁能源研究院高级工程师王硕指出,未来沿海省份海上风电的大规模并网接入,对系统调节能力将有巨大需求,区域性时段性新能源消纳风险增大。对于沿海省份来说,应科学系统地分析接网区域的支撑电源和消纳范围,同时考虑加强重点断面的输电能力。
王硕还建议,未来海上风电行业应不仅以资源最优作为开发条件,还应充分结合输电走廊建设、支撑调节电源能力及周边区域消纳能力,确定海上风电的开发布局。
电力规划设计总院清洁能源研究院高级工程师王硕
中广核新能源控股有限公司总经理助理龙应斌介绍指出,在践行双碳战略的进程中,中广核已经依托技术研发领先、前期开发优势、工程创新技术,以及智能运维体系等多方面优势构建海上风电核心竞争力。并形成了以“海上风电+海洋牧场”、“海上风电+产业园”、“海上风电+绿色制造”三大模式并行的多元开发模式,打造“海上风电生态圈”。
同时,中广核新能源也在海上风电关键技术上开展研究创新,涵盖海上风电制氢、深远海漂浮式测风、漂浮式基础、远距离柔直送出等,助力海上风电规模化集约化发展和深远海风电降本增效。
中广核新能源控股有限公司总经理助理龙应斌
中国华能集团有限公司新能源事业部副主任张晓朝从海上风电项目的前期规划、基建层面、生产运营、退役环节、安全管理等多个方面阐述了海上风电高质量发展面临的共性问题,如水文、风资源勘测困难,多行业用海权交叉;向深远海迈进时大型安装船少、施工难度大;设备可靠性要求高,运维难度大;海上风电退役、可回收技术较少等等问题。
从华能集团的海上风电开发经验来看,高质量发展路径首先要重视“基因工程”管理。加强对资源禀赋的理解和了解,强化项目前期的精细化管理,超前预防、预控;健全和完善安全管理体系。保持已有的安全体系不变的情况下,针对海上风电安全差异,加强人员安全意识培训,强化海域风险规划分析,夯实常态合法合规检查;建立分类归级、分级归类思想,利用该思想指导海上风电运维管理;以合规经营为前提,减少无谓损失和经营中断;以创新驱动行业进步;推进全产业链协同,重视契约精神,是推进海上风电高质量发展的关键。
中国华能集团有限公司新能源事业部副主任张晓朝
在大会上,中海油研究总院有限责任公司工程研究设计院·浮体结构资深工程师易丛做了《我国深远海风电技术特点和发展方向探讨》演讲分享。她指出,与国际相比,我国漂浮式风电目前存在五点技术发展挑战:一是码头与履带吊资源稀缺,无法适应15MW级大型漂浮式风电机组与基础的集成需求;二是电价低,给国内深远海漂浮式风电平价化带来进一步挑战;三是海上风速远低于欧洲深远海风速;四是建造与安装仍采用传统海工模式,无法适应未来规模化风场的建造与安装速度要求;五是国内漂浮式风电高端产业链依赖进口,国内产业链不完整,为漂浮式风机降本带来挑战。
我国独特的海域、码头、产业链条件决定了我们要走适合国情特点的漂浮式风电技术发展方向,半潜式和张力腿风电基础这两条路线是国内深远海风能资源开发最有前景的技术形式。
中海油研究总院有限责任公司工程研究设计院浮体结构资深工程师易丛
随着海上风电发展离岸越来越远,海上风机大型化,普通的风电润滑产品与传统的运维服务已无法满足不断发展的行业需求。在大会上,埃克森美孚中国企业用户部风电行业高级技术经理赵晓东做了《埃克森美孚助力中国风电蓬勃发展》的主题报告,分享了美孚风电行业的整体解决方案。
他介绍到,埃克森美孚早在1998年就开始提供润滑产品给到最早的引进风机上,并在2012年,埃克森美孚首次引进风电换油车进入中国风电运维市场,以高品质的润滑产品,助力风机高效运转,降低运维成本。美孚在风电机组上能够从全方位提供全系列产品,来应对风电不同润滑点的服务。美孚风电服务包括风机换油、标准+深度油品分析,美孚数字平台更是通过数据分析处理技术和数据传输技术整合到线上数字平台,帮助用户实现设备管理水平的飞跃。
埃克森美孚中国企业用户部风电行业高级技术经理赵晓东
上海电气风电集团股份有限公司海上产品平台总监楚峥在大会上分享了《深远海海上风电发展机遇与挑战》,他认为, 深远海风电是必然发展趋势,但同时也面临着以下几方面创新发展设计挑战:一是海上风电机组“大容量、轻量化、高可靠”趋势,单机容量和叶轮直径逐步增大;二是施工船机设备“大型化、专业化”;三是专业化的海上风电母港;四是运维母船,如何掌握应对深远海域海上风电的后市场服务是立足海上风电的关键;五是柔性直流,可适应大规模海上风电送出的需求;六是柔性低频输电,将是未来深远海海上风电送出另一技术发展方向;七是创新性固定式基础技术,八是漂浮式风电技术;九是海上风电大数据中心,可以通过政府、投资方、设备供应商、设计院等各相关方提供有力的数据支撑,实现数据交换、信息共享、价值共创,推进深远海海上风电健康发展。
他还建议,加强海上风电制氢、海洋牧场、油气平台供电等融合发展组合方式相关技术研究,综合利用海洋能,构建深海能源岛体系,打造世界级规模化深远海能源利用基地。
上海电气风电集团股份有限公司海上产品平台总监楚峥
明阳智慧能源集团股份公司总工程师贺小兵在大会上分享了《“海洋风电+”能源立体化融合开发解决方案》,他表示,我国海上风机大型化不断攀登新高度,今年预计批量交付的单机将均超过10MW级别。随着近海走向深远海,海上风电未来呈现出大型化、深远化、智能化、融合化的趋势。明阳智能在超长叶片、深远海漂浮式风机技术、抗台风方案、柔性直流输电等关键技术方面取得了重大突破,同时海上风电+海洋牧场、海上风电+海水制氢、海上风电+海上油田也已有了成功案例,海洋综合能源岛也是一个重要方向。
明阳智慧能源集团股份公司总工程师贺小兵
在大会上,中国船舶集团海装风电股份有限公司控制策略工程师伍伟分享了《海上风电机组智能控制关键技术》,他表示,突破海上风电机组大型化、轻量化、集成化、智能化、国产化技术,是推动我国海上风电高质量发展,实现平价上网的核心保障,已成为行业共识,但同时挑战也巨大。他从独立变桨、阵风识别控制策略、基于功率数据统计的偏航对风校准、主动尾流控制四方面需求分析,分享了中国海装针对海上机组面临的典型问题的相关控制技术解决方案,随着风电技术的发展,未来需要更加着眼于数字孪生技术、特征工况识别分类技术、精细化的应用方案开发、新传感技术的提升与应用四方面的研究。
中国船舶集团海装风电股份有限公司控制策略工程师伍伟
远东海缆有限公司技术总监陈东在大会上做了《技术创新推动海电输电产业发展》主题报告,他表示,有研究数据表明,我国海缆交付量保持较高增速,预计“十四五”期间,全国风电海缆市场将从2022年的143亿元增长至2025年的432亿元,年化增速达到45%,海缆市场也呈现集成化、保质量、跟进度、降成本的发展趋势。
未来,远东海缆将瞄准海上风电技术趋势,提供整体综合解决方案,以解决市场诉求为导向,联合业主技术创新,全方面安全压降成本,从客户需求出发,形成“设计+制造+服务”全新运营模式,以极致的产品和服务让客户增值、升值,产出可持续的高收益。
远东海缆有限公司技术总监陈东
上海勘测设计研究院有限公司新能源设计研究院项目经理王李吉做了《深远海复杂环境的基础设计与思考》演讲分享,他表示,我国海上风电场环境条件具有鲜明的复杂性和多样性,随着单机容量&基础尺寸越来越大,海上风电的规模化发展,深远海更面临着很多新问题。固定式基础在平价条件下深远海风电设计思考主要有一体化设计、波浪力研究、高强材料应用、导管架优化、钢管桩优化、基础浮运研究等六个方面。
上海勘测设计研究院有限公司新能源设计研究院王李吉
国网智能电网研究院电力电子研究所柔性输电装备室主任陆振纲在大会上分享了《海上风电柔性低频交流送出系统典型方案及无功电压控制技术》。他表示,海上风电走向深远海,海上输电系统占到成本的比例也随之增加,大规模海上风能的高效汇集和经济送出,也是助力海上风电平价的关键之一。
目前主流的海上风电汇集送出技术主要有工频交流输电和柔性直流输电两种,柔性低频交流输电是我国原创突破的一种新型高效经济的交流输电技术,是工频交流与直流输电的有益补充,可提升输电能力、柔性控制与灵活组网。通过交交换流器与风电机组的无功电压协同优化控制,可以进一步提升海缆利用率和系统稳定性。我国目前已经对海风柔性低频典型方案和关键装备开展了广泛的研究和示范应用,技术日渐成熟。面向未来大规模海上风电开发送出需求,柔性低频可多端/跨电压组网送出,通道输电利用率和送出系统可靠性更高,过载能力强、故障率低,在50-170km范围内更具有经济性。
国网智能电网研究院电力电子研究所柔性输电装备室主任陆振纲
在大会上,华电重工股份有限公司海洋风电技术中心施工技术组长赵辉做了《海上风电施工吊装关键技术及装备升级》演讲分享。他指出,海上风机大型化和深远海发展,对施工领域提出了挑战,涉及人员管理、船机选用(包含船舶性能与海洋环境相适应、船舶数量与项目成本工期相匹配)、方案优化、供货保障、安全保障等多方面。
对于风电基础施工,除了大型浮式起重船的性能提升,还应关注辅助设备的智能化和机械化发展;对于风机安装,集运、储、吊一体的自升式安装平台将有利于施工的灵活组织。当自升式平台不能满足深水海域作业时,风机安装专用船可能发展为半潜船或深吃水驳船,以满足风机安装对于稳性的要求。
华电重工股份有限公司海洋风电技术中心施工技术组长赵辉
北京鉴衡认证中心工程检验部部长程人杰在会上做了《海上风电设备腐蚀与冲刷检测》演讲分享,他介绍到,防腐检查常见诱因主要包括:1.撞击损坏,2.腐蚀生锈3.冲刷。根据国际保险机构统计,占比海上风电项目总投资约9%的海缆(含送出线缆、集电线缆),是海上风电故障当中发生频率最高的环节,占保险索赔事件的75%~80%。海缆与基础冲刷预防首先是日常监测,其次对于冲刷情况,常见的预防补救处置方式有抛石法、连锁排、固化土。对于冲刷比较严重的情况,可以联合保险公司提出“扫测预警+防控处置+保险兜底”一揽子综合保障解决方案,风险兜底。
北京鉴衡认证中心工程检验部部长程人杰
海域海岛环境科技研究院董事长,天津理工大学教授徐伟分享了《海上风电融合模式及制度创新需求》,他认为海上风电融合发展一般有三种模式,一是基于空间耦合的多重利用,二是基于产业互补的链条延伸,第三是基于整体开发的综合利用。当前,各级政府出台了立体确权等制度鼓励海上风电融合发展,但仍需要对海域管理制度进行进一步创新。他建议未来通过编制海洋详细规则、简化融合开发审批流程、适当减免海域使用金、针对综合开发建立专门的制度体系等方式鼓励风电用海融合发展,进一步促进深远海开发,提高海域集约利用水平。
海域海岛环境科技研究院董事长,天津理工大学教授徐伟
上海勘测设计研究院技术研发中心主任助理林琳做出了《“三峡引领号”研发设计与工程设计实践探讨》演讲分享。她指出,一体化分析设计是漂浮风电设计的重大技术瓶颈,在掌握了漂浮式风机机组-基础-系泊系统一体化分析技术,及载荷仿真及一体化设计关键技术的基础上, 上海院提出了浅水效应条件下的抗台风型半潜式基础平台结构方案。成功推动当前水深最浅、风速最大、技术特色鲜明,设计难度大的“三峡引领号”漂浮风电项目成功投运。
上海勘测设计研究院技术研发中心主任助理林琳
上海亚太台风研究中心、中国气象局上海台风研究所方平治博士表示,海上风电从近海到深远海,台风是影响其稳定运行的最不利不工况之一。目前研究中心依托基于统计-物理驱动的台风随机事件集、台风风场模型、考虑地形起伏的台风风场模型、台风条件下的风切指数、台风条件下的阵风因子、复杂地形对近地风速的影响等研究成果,研究形成的台风/大风预报和评估技术、海浪/海流预报和评估技术等已经对海上风电场生产运营提供了一定的支撑。
上海亚太台风研究中心、中国气象局上海台风研究所方平治
上海电力大学法学副教授、北京大成(上海)律师事务所律师司军艳表示,海上风电项目争议多集中在项目用海/用地(29%)、建安工程(21%)、劳动类争议(21%)等几个领域,她分别从项目工期与不可抗力、工程延误与发电量索赔、工程合同中的“保电价”条款、用地/用海与渔民补偿这四个典型易产生纠纷的领域切入,结合相关案例进行详实分析,为海上风电建设提供了不可多得的法律参考和借鉴。北京大成(上海)律师事务所目前已围绕碳中和构建起一站式法律服务能力,业务涉及ESG及绿色金融、绿电及绿证交易、项目开发与合作、建设施工全过程风险管理等。
上海电力大学法学副教授、北京大成(上海)律师事务所律师司军艳
同时,在此感谢埃克森美孚(中国)投资有限公司、中国船舶集团海装风电股份有限公司、上海电气风电集团股份有限公司、明阳智慧能源集团股份公司、南京牧镭激光科技股份有限公司、远东电缆有限公司、江苏坤泽科技股份有限公司、诺马(中国)有限公司、上海起帆电缆股份有限公司对本次会议的大力支持。