中廣核工程有限公司海上風電分公司 楊光
隨著全球能源需求的不斷增長和人們環(huán)保意識的不斷增強,世界各國都將發(fā)展清潔和可再生能源視為彌合供需缺口的重要手段。風電以其巨大的潛力、清潔、綠色和相對成熟的技術成為增長最快的可再生能源。海上風電以其風資源穩(wěn)定、風速高、發(fā)電量大、不占用土地等優(yōu)勢受到關注和普及,它也逐漸在全球范圍內(nèi)引發(fā)了爆炸性的投資熱潮。
與英國、丹麥、德國等諸多歐洲發(fā)達國家相比,我國在海上風電領域的起步較晚。2007年,我國第一臺海上風電試驗樣機(金風科技GW70/1500)在渤海灣矗立起來,這也標準著我國已經(jīng)向此領域進軍的標志。2010年,我國第一個大型海上風電項目—上海東海大橋10萬千瓦示范項目建成并網(wǎng)發(fā)電。同年,國家確定首批4個海上風電特許權招標項目:江蘇大豐20萬千瓦風電場、江蘇東臺20萬千瓦風電場、江蘇濱海30萬千瓦風電場和江蘇射陽30萬千瓦風電場。自此,我國海上風電進入快速發(fā)展期。根據(jù)國家發(fā)改委印發(fā)的《風電發(fā)展“十三五”規(guī)劃》,“十三五”期間重點推動江蘇、浙江、福建、廣東等省的海上風電建設,積極推動天津、河北、上海、海南等?。ㄊ校┑暮I巷L電建設,至2020年底,我國海上風電并網(wǎng)裝機容量達到500萬千瓦,開工規(guī)模達1000萬千瓦。目前,上海、江蘇、浙江、山東、河北、廣東等省、市已分別編制完成海上風電場規(guī)劃,并根據(jù)風電場布局方案開展海上風電場建設。
需要將海上風力產(chǎn)業(yè)的基礎逐漸向海上風電場資源發(fā)展轉變,當?shù)卣畱摲e極認清自身所管轄的海域當中所具備的各類條件,綜合規(guī)劃當前海域的各項功能區(qū)間,制定多方面的試配政策并積極發(fā)展相關設施,選擇適合用于海上風電的相關海域,并按照集中區(qū)塊布置的基礎原則出發(fā)。對海域場所進行合理的布置分配。時刻秉承和諧共存、共同發(fā)展的理念建設海洋開發(fā)場所。同時也要遵循相關技術的發(fā)展趨勢,盡可能地減少此領域與其他相關領域產(chǎn)業(yè)的沖突。有效開發(fā)深??臻g資源,兼顧國家海洋權益保護,制定合理的海上風電場開發(fā)時間表,了解海上風能發(fā)展水平與浙江電力需求和可再生能源利用相適應[1]。
海上風能開發(fā)包括發(fā)展改革(能源)、海洋、交通、海洋、環(huán)保、軍隊等部門。要與發(fā)展改革主要部門(能源)和海事部門建立協(xié)調統(tǒng)一的管理機制。不同部門在修訂海上風能規(guī)劃時,應考慮各方不同因素和需求,以就風電場規(guī)劃、選址和開發(fā)進度達成共識;同時也應該提供相應的綜合服務,以保證此項目能夠獲得審批要求,而對于項目的建設過程,其審批流程也要盡可能地縮短,并且要綜合考慮到此規(guī)劃海域當中的生物活動周期。時刻加強施工方面的監(jiān)管不斷的探索在此領域能夠符合海上風能發(fā)展的相關政策框架,以保證建設能夠有序進行。從2019年起,新批準的海上風電項目必須在各省(區(qū)、市)建設,并在競爭基礎上確定,這將對海上風電項目的投資意愿產(chǎn)生一定的影響。為刺激深海區(qū)海上風能的擴展,可根據(jù)項目離岸距離和水深,制定相應的資金支持政策,制定梯級支持方案。此外,還需要進一步完善電力市場化交易機制,建立基于清潔能源市場的充足交易額度,確保海上風電發(fā)電量得到充分利用。
積極招商引資,主動與龍頭企業(yè)直接對接,或像其他在浙江設立的相關企業(yè)一樣,通過召開會議,推動海上風電投資等。海上風能資源豐富的地市可以在交通便利、設施齊全的地區(qū)規(guī)劃建設海上風能產(chǎn)業(yè)園區(qū),制定優(yōu)先審批指南,實施海上風能產(chǎn)業(yè)集約化發(fā)展,合理引導海上風能。企業(yè)參與海上風電項目投資,能為企業(yè)創(chuàng)造一定的市場空間,增加企業(yè)入駐積極性,盡可能地推進海上風電產(chǎn)業(yè)向集約化模式邁進,盡可能地向我國引進相關領域的產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè),使整個項目的投資以及規(guī)劃都能夠得到他們的參與,并讓他們擁有一定的市場空間,以保證企業(yè)發(fā)展,讓企業(yè)能夠積極地參與到項目的入駐環(huán)節(jié)。
技術人員應當積極攻克用?;顒又械呐潘院唾Y源浪費的缺點,充分地發(fā)揮自主科技研發(fā)的優(yōu)勢,不斷開拓創(chuàng)新市場。通過政策的方式引進研發(fā)機構或是高等院校積極參與,使海上風電產(chǎn)業(yè)能夠緊隨世界發(fā)展潮流。通過對潮流能波浪能等相關發(fā)電技術的使用,并結合各類養(yǎng)殖行業(yè)和海洋開發(fā)產(chǎn)業(yè)的綜合利用,使得海上風電的規(guī)劃海域能夠得到立體發(fā)展,使海洋利用能夠更加立體。提升海洋的單位面積,從而帶來經(jīng)濟效益。與此同時,對于海上的風機也要設定相關的海洋環(huán)境監(jiān)測裝置,實時收集海洋的相關數(shù)據(jù)以及軍事數(shù)據(jù),最大的程度使區(qū)域的效益得以發(fā)揮[2]。
我國在近海領域上通過抗臺風型機組的不斷優(yōu)化后,已經(jīng)可以實現(xiàn)單機容量在五兆瓦以上的功率。并通過機組的多種機械結構的形式優(yōu)化和設計推陳出新,已經(jīng)使我國的近海海上風電產(chǎn)業(yè)逐漸走向世界前沿,并且裝備的運維也變得更加專業(yè),與此同時也為成本的進一步縮減做出了應有的貢獻,使得多領域能夠做到協(xié)調發(fā)展相互融合,讓我國的海上風力發(fā)電技術不斷走向大同。預計在十四五規(guī)劃期間即可得到全面的提升,不再受到各種技術和建設方面的限制[3]。
國家發(fā)展改革委、國家能源局在聯(lián)合發(fā)布的《能源技術革命創(chuàng)新行動計劃(2016—2030)》中明確要求風電技術發(fā)展將“深海風能”提上日程。這要求我國在此領域的墻頭堡企業(yè)需要深刻耕耘我國的深遠海域市場,讓我國能夠在此領域的發(fā)展奠定堅實的物質基礎,同時也為未來的試驗場地做好充分儲備。但由于受遠海當中到水下深度影響,致使此處的海風能源的開發(fā)大多數(shù)都是采用漂浮式風電技術來實現(xiàn),這使得以后在深海領域內(nèi)通過漂浮式海上風電技術必然是未來市場的核心競爭。就目前而言,相對成熟的漂浮式基礎設施大多數(shù)為半潛式以及單柱式。為了保證在未來我國在此領域的不斷推進發(fā)展,就需要我積極地將張力腿式和駁船式不斷完善,補齊我國在此領域的短板,使得行業(yè)能夠在世界領域內(nèi)擁有更強的競爭力[4]。
隨著深遠海風電的項目展示不斷開采之后,結合相關的基礎施工技術,通過對遠距離輸電技術的不斷突破以及實際應用,讓遠期深遠海風電的整體規(guī)模布置以及建設能夠進一步節(jié)約成本開銷。同時通過相關機組以及基礎打樁的設施費用不斷地被市場所優(yōu)化而變得更加有性價比的前提下,使整個項目的空間能夠得到更加有效的利用。而通過漂浮式風電的技術,可以使成本進一步得到優(yōu)化。因其基礎的建設方案可以通過整體安裝和托運,因此不需要裝錨的設施載用,這樣安裝環(huán)節(jié)和成本方面都可以得到極大的優(yōu)化。當前,我國對于陸地以及海上的風電建設的相關成本正在不斷降低,這必然會引領多領域的成本進一步縮減。通過將漂浮式海上風電技術在更深領域的海域中得以運用,可預見在未來的相關領域內(nèi),能夠讓風能資源得到更深度的開發(fā)使用。同時,隨著海上風電規(guī)模的擴大,浮式海上風力發(fā)電機組的建設、運維和拆除成本和風險均有所降低。根據(jù)國際能源署(IEA)等組織的預測,到2050年,開發(fā)和建造漂浮式海上風力渦輪機的成本將下降50%左右[5]。
不覺間我國已經(jīng)在海上風電領域內(nèi)有了十余年的耕耘,并在這其中不斷地獲得了經(jīng)驗,無論是裝備上抑或是工程技術上都得到了更多方面的突破,并且也產(chǎn)業(yè)服務體系也得到了不斷的健全,同時在政策方面也給予了極大的幫助,這也使得我國的海上風電產(chǎn)業(yè)正在快速發(fā)展。而作為一個未來可再生資源的領域,隨著我國對海上風電發(fā)展的規(guī)劃不斷全面且清晰,通過統(tǒng)一步調的規(guī)劃使得在此領域的中長期發(fā)展前景都十分可觀。同樣是我國作為全球海上風電市場最有潛力的一位,這也需要我們不斷地加強自主研發(fā)能力,使自身的風能發(fā)電效率不斷提升,并且發(fā)電設施的相關性能也要進一步加強,保證我國海上風電技術能夠由近海到深海領域逐漸得對發(fā)展。隨著“一帶一路”的提倡之后,也保證了我國此領域的宏偉目標能夠得以實現(xiàn)。
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風電產(chǎn)業(yè)鏈通常包括風機零部件制造、風機制造及風電場的運營三大環(huán)節(jié)。風電價值鏈、企業(yè)鏈、供需鏈和空間鏈這四個維度在相互對接的均衡過程中形成了產(chǎn)業(yè)鏈。這種“接機制”像一只“無形之手”調控著風電產(chǎn)業(yè)鏈的形成。風電產(chǎn)業(yè)鏈涉及從空氣動力學、結構動力學、氣象、環(huán)境、材料、工藝制造、電氣控制、電子工程,到運輸、應用、服務的方方面面。
近年來,在國家政策的大力扶持下,風電設備制造業(yè)進入了黃金期,制造技術和生產(chǎn)能力快速發(fā)展,獲得了技術和生產(chǎn)經(jīng)驗的積累,尤其是在國內(nèi)的能源供需矛盾問題越來越嚴重和電力需求上升的情況下,風電產(chǎn)業(yè)得到迅速發(fā)展。
風電價值鏈、企業(yè)鏈、供需鏈和空間鏈這四個維度在相互對接的均衡過程中形成了產(chǎn)業(yè)鏈。這種“接機制”像一只“無形之手”調控著風電產(chǎn)業(yè)鏈的形成。
風電產(chǎn)業(yè)鏈涉及從空氣動力學、結構動力學、氣象、環(huán)境、材料、工藝制造、電氣控制、電子工程,到運輸、應用、服務的方方面面。