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在“双碳”目标指引下,海上风电成为我国推进能源转型的重要抓手。在日前举办的全球海上风电大会上,与会嘉宾表示,我国海上风电发展前景广阔,已经从近浅海逐步向深远海挺进,但也存在经济性、技术先进性等难点。要统筹协调相关部门和地方等多方力量,为海上风电大规模开发建设与产业高质量发展创造有利条件。
国家发改委能源研究所此前发布的《中国风电发展路线图2050》指出,我国近海水深5至50米范围内,风能资源技术开发量为5亿千瓦,而我国深远海风能可开发量则是近海的3至4倍以上。
“海上风电具有产业链长、技术含量高、产业规模大特点。我国拥有丰富的海上风能资源,海上风电作为我国实现‘双碳’目标的重要支撑,具有良好的发展前景。”中国能源研究会特邀副理事长钟俊表示,当前,随着海上风电从探索期、培育期进入到高速的发展期,海上风电布局也从近浅海逐步向深远海挺进,在关键技术和制造能力及应用领域等方面不断进步。
中国职工技术协会副理事长、电力专业委员会名誉会长毕亚雄表示,近20年来,越来越高效的产业链协同,降低了海上风电开发成本;越来越有效的技术创新,大容量机组一体化设计,促进了海上风电降本提质;越来越高质量的风电试验场及产业基地建设,促进了海上风电的产业良性发展;越来越有利的网源协调规划及配套电网建设,保障了区域海上风电的开发建设与高比例消纳。
“大力发展海上风电,是全球携手应对气候危机的举措,是保障国家与区域能源安全的选择,是拉动沿海地区产业升级推动海洋经济发展的抓手。”中国可再生能源学会风能专业委员会秘书长秦海岩表示,综合当前发展条件以及我国实现碳达峰碳中和目标的要求,预计到“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2030年累计达2亿千瓦以上,到2050年累计不少于10亿千瓦。
深远海风电的开发意义
对于深远海风电,业内存在两个层面的定义。在规划角度,习惯于将我国专属经济区、大陆架及所管辖的邻海外其他海域的海上风电项目,看作深远海项目。也就是说,邻海基线外12海里是邻海属省管区,往外200海里是国管区,即深远海海域。在工程角度,一般认为水深大于50m的为深海,场区中心离岸距离大于70km的为远海。早在十多年前,就有发达国家布局深远海风电。尤其是一些欧洲国家,被视为深远海风电开发的先行者。
据统计,英国装机规模达120万千瓦的Hornsea One项目,德国装机规模为60.9万千瓦的Hohe See项目及Albatros项目、Sandbank项目的离岸距离均超过了100km;分别安装3台和11台漂浮式风电机组的西班牙Windfloat项目和挪威Hywind项目,水深分别超过了100m和200m。
欧洲积极发展深远海风电的初衷,与我国对这个市场的需求不谋而合。
首先,深远海风电是风电产业的一个重要细分市场,而中国风电已经成为构建新型电力系统的主体能源,是支持电力系统率先脱碳,进而推动能源系统和全社会实现碳中和的“主力军”。发展深远海风电,符合国家大政方针与能源发展宏观方向。其次,深远海风电是化解沿海地区经济发展与减排降耗矛盾的最佳选择。发展深远海风电,不仅能够拉动投资,推动地方经济增长,还可以推进能源供给侧结构性改革,实现社会经济高质量发展。再次,深远海风能资源丰富。
据世界银行对115个海岸线国家的分析,在全球海上风电技术可开发容量中,有71%属于较深水域。据国家发展改革委能源研究所发布的《中国风电发展路线图2050》报告,我国近海水深5~50m范围内,风能资源技术开发量为5亿千瓦,深远海风能资源可开发量是近海的3~4倍。
此外,深远海开发条件良好。现今,我国大规模建设近海风电项目已基本不存在技术瓶颈。但近海海洋资源有限,风电项目建设越来越多地受制于渔业、航线、军事、管线制约,深远海受到的影响更小,发展空间更广阔。然而,由于深远海多位于国管海域,从总体规划、管理方式、技术支撑、工程能力角度来说,都与近海海上风电开发模式存在明显差异。有专家认为,深远海逐渐成为海上风电开发主流市场的时机应在“十五五”期间。“十四五”期间,更多的是要做好准备工作。
通过梳理全国及各省份相关规划可以发现,“十四五”期间,深远海风电仍处于政策体系建立、整体规划制定、技术研发创新、施工能力积累、试点项目推进的阶段,且由于成本较高,尚未实现大规模、批量化开发。
开发布局稳妥推进
更大的规模有助于项目开发降本。行业专家一直建议政府将项目规模设置得足够大,以摊薄项目开发乃至区域产业发展的整体成本。此前有专家表示,推进海上风电项目集中连片开发,分为项目、集群、基地三个层次,单体项目规模原则上不小于100万千瓦,由单体项目组成百万千瓦级的海上风电集群,由海上风电集群组成千万千瓦级海上风电基地。
“2025年后,国内外主要海上风电项目将布局于深远海。其中,水深30~60m、离岸距离30~130km的项目将成为‘十五五’期间的主流。”中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司浙江省深远海风电技术研究重点实验室主任赵生校此前告诉《风能》。结合两者判断,未来我国海上风电将呈现两个特点:规模大,深远海区域占比高。关于国家层面的深远海风电总体规划,有关专家曾表示已形成初步成果。总体规划呼之欲出,各省份也在“十四五”相关规划中力所能及地推进深远海风电开发布局。
国务院印发的《关于支持山东深化新旧动能转换推动绿色低碳高质量发展的意见》中提到,支持山东大力发展可再生能源,打造千万千瓦级深远海海上风电基地。《天津市可再生能源发展“十四五”规划》提出,加快推进远海90万千瓦海上风电项目前期工作。《上海市能源发展“十四五”规划》明确,深远海风电重点布局在崇明以东海域。
《福建省“十四五”能源发展专项规划》要求稳妥推进深远海风电项目,“十四五”期间增加并网装机410万千瓦,新增开发省管海域海上风电规模约1030万千瓦,力争推动深远海风电开工480万千瓦。此外,江苏、浙江、广东、广西、海南等省份的省级规划,均明确提出了要推进深远海风电发展。
技术创新重点攻关
远距离输电是其三。以柔性直流、中频技术、低频技术为主开展的远距离电力输配电技术,能够适应距离海岸百公里级的大规模深远海项目开发,目前已有小规模探索应用,预计成熟后会进一步降低项目成本。2021年年底,亚洲首个海上风电柔性直流输电工程⸺如东海上柔直工程实现风电场全容量并网,打破了国外对远海风电经柔性直流送出的技术垄断。
示范应用全面铺开
支持措施初露端倪