界面新聞記者｜馬悅?cè)?/p>
在廣州南沙的海邊，出現(xiàn)了一臺此前從未見過的大型風(fēng)機(jī)。不同于傳統(tǒng)風(fēng)機(jī)的塔筒單塔直立形式，它一個(gè)樁基上安裝了兩個(gè)塔筒，分別安裝了三個(gè)葉片，呈“V”字型斜插入云。
這臺雙轉(zhuǎn)子大型風(fēng)機(jī)，是全球單體容量最大的16.6 MW漂浮式風(fēng)電平臺“明陽天成號”。7月12日，它首次公開亮相。
界面新聞記者在現(xiàn)場看到，它由兩臺8.3兆瓦的海上風(fēng)機(jī)組成。高達(dá)219米的它，相當(dāng)于60多層樓高，最大寬度達(dá)到369米，猶如海上的龐然大物。
它也是全球首臺在一個(gè)浮式基礎(chǔ)上安裝兩座塔筒的海上風(fēng)電平臺。
據(jù)明陽集團(tuán)介紹，其雙風(fēng)輪的設(shè)計(jì)使得其掃風(fēng)面積在5.2萬平方米以上，相當(dāng)于7個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化足球場。整座風(fēng)電平臺排水總量約1.5萬噸，整體拖航設(shè)計(jì)吃水5.5米，可應(yīng)用于水深35米以上的全球廣泛海域。
如果正式投運(yùn)，“明陽天成號”平均每年可發(fā)電約5400萬度，能滿足3萬戶三口之家一年的日常用電。7月3日，“明陽天成號”已完成吊裝，未來將擇日拖航至廣東陽江海域。
“明陽天成號”實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)全球首創(chuàng)。其浮式基礎(chǔ)為全球首次采用抗壓能力達(dá)到115兆帕以上超高性能混凝土材料制造而成，這種混凝土材料強(qiáng)度是普通混凝土的4倍。浮筒采用的方案則突破了傳統(tǒng)采用純鋼結(jié)構(gòu)或鋼混結(jié)構(gòu)的限制。
此外，翼型雙塔筒、雙主機(jī)、雙風(fēng)輪的設(shè)計(jì)，以及拉索系統(tǒng)的應(yīng)用也為全球首創(chuàng)。這些設(shè)計(jì)預(yù)計(jì)使其發(fā)電量可提升4.29%，使塔筒具備協(xié)助對風(fēng)的能力。
“明陽天成號”也是全球首臺采用下風(fēng)向設(shè)計(jì)的風(fēng)機(jī)，可使支撐結(jié)構(gòu)極限載荷降低約40%。該風(fēng)機(jī)還安裝了智能感應(yīng)器，可通過視頻、圖像、音頻等多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)，實(shí)時(shí)感知2000多個(gè)零部件運(yùn)行狀態(tài)。
“明陽天成號”將從廣州南沙拖航至廣東陽江明陽青洲四海上風(fēng)電場內(nèi)，總航程約191海里。拖航航道將途徑深中通道、港珠澳大橋等工程，途經(jīng)碼頭多，航路涉及多處航道，拖航難度大。
為避免風(fēng)機(jī)葉片在出港時(shí)與靠泊船只或海工裝備發(fā)生接觸碰撞，“明陽天成號”在出港后將下端葉片與風(fēng)機(jī)塔筒保持平行，盡可能縮減對航道空中寬度的占用。
明陽集團(tuán)黨委書記、董事長張傳衛(wèi)在啟航儀式上表示，近年來，明陽集團(tuán)與中國三峽、中國海油合作，連續(xù)創(chuàng)造三項(xiàng)世界第一的海上漂浮式風(fēng)電平臺技術(shù)。
據(jù)張傳衛(wèi)介紹，“明陽天成號”的研制歷時(shí)五年，通過裝備創(chuàng)新拓展海洋能源的可開發(fā)規(guī)模，降低了海上風(fēng)電建造成本和度電成本。
近年來，海上風(fēng)電市場成為風(fēng)電企業(yè)新的競爭高地。全球風(fēng)能理事會發(fā)布的《2024全球海上風(fēng)電報(bào)告》指出，2023年全球海上風(fēng)電裝機(jī)容量新增10.8 GW，同比增長24%，使總裝機(jī)容量達(dá)到75.2 GW。中國連續(xù)第六年在全球海上風(fēng)電開發(fā)方面處于領(lǐng)先地位，2023年新增裝機(jī)容量達(dá)到6.3 GW。
根據(jù)中國可再生能源學(xué)會風(fēng)能專業(yè)委員會(CWEA)統(tǒng)計(jì)，沿海11省市規(guī)劃的“十四五”海風(fēng)開發(fā)目標(biāo)超60 GW，新增裝機(jī)目標(biāo)超50 GW。
去年，明陽集團(tuán)旗下上市平臺明陽智能(601615.SH)海上風(fēng)電新增裝機(jī)達(dá)2.9 GW，同比翻倍，位列全球第一。據(jù)Wood Mackenzie統(tǒng)計(jì)，明陽智能以1.8 GW的訂單量位列去年海上風(fēng)電新簽訂單量之首。
因?qū)徟M(jìn)程等限制因素，2023年中國海上風(fēng)電裝機(jī)不及預(yù)期。明陽智能財(cái)報(bào)也提及，中標(biāo)待交付的海上風(fēng)電訂單，受不可抗力因素對具體項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)度的影響而發(fā)生延期交付，導(dǎo)致其海上風(fēng)機(jī)銷售量較上年同期有一定幅度的下降，這是影響其業(yè)績下滑九成的原因之一。
全球風(fēng)能理事會預(yù)計(jì)，2024-2033年間，全球有望增加超過410 GW海上風(fēng)電裝機(jī)容量，屆時(shí)每年新增的海上風(fēng)電裝機(jī)量將達(dá)到新增風(fēng)電裝機(jī)的25%左右。據(jù)中國可再生能源學(xué)會風(fēng)能專業(yè)委員會預(yù)測，2024年中國海上風(fēng)電裝機(jī)量有望超過10 GW。
全球80%的海上風(fēng)電資源位于水深60米以上的海域，深海風(fēng)速更快，但深遠(yuǎn)海風(fēng)電開發(fā)建設(shè)依然面臨不小的挑戰(zhàn)。
在7月12日的深遠(yuǎn)海海上綜合能源島與電氫氨醇技術(shù)研討會上，水電水利規(guī)劃設(shè)計(jì)總院海洋能源處處長查浩稱，在深海開發(fā)，對大容量海上風(fēng)電機(jī)組質(zhì)量安全要求更高；同時(shí)，存在水深增加對基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)挑戰(zhàn)更大、大容量遠(yuǎn)距離輸電挑戰(zhàn)更大、遠(yuǎn)海施工建設(shè)、運(yùn)維挑戰(zhàn)大等困難；且深海復(fù)雜環(huán)境地勘難度大、海上風(fēng)電與多類型產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展挑戰(zhàn)大。
此外，比如漂浮式技術(shù)的應(yīng)用和拓展也是深海風(fēng)電發(fā)展需要面對的難點(diǎn)之一。
漂浮式風(fēng)電指利用浮動結(jié)構(gòu)支撐風(fēng)力渦輪機(jī)在海上進(jìn)行發(fā)電的技術(shù)。隨著風(fēng)電項(xiàng)目離岸距離和水深的增加，固定式海上風(fēng)機(jī)材料成本增加，施工難度提升。因此，一般情況下，當(dāng)水深超過60米時(shí)，采用漂浮式風(fēng)電技術(shù)以漂浮式基礎(chǔ)搭載風(fēng)機(jī)，可以有效減少單位千瓦造價(jià)、用海面積和運(yùn)維成本。
海上漂浮式風(fēng)機(jī)具有諸多的優(yōu)勢，如機(jī)位部署更加靈活、海上施工安裝更加方便、可搭載更大功率的風(fēng)電機(jī)組等。
查浩在會上表示，漂浮式風(fēng)電技術(shù)挑戰(zhàn)較大，目前國內(nèi)半潛示范樣機(jī)，型式單一，容量小，整體技術(shù)難度大、建設(shè)成本高、開發(fā)經(jīng)驗(yàn)少，未完全掌握多種技術(shù)路線的浮式風(fēng)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)、建造、施工等環(huán)節(jié)核心技術(shù)，平價(jià)規(guī)?；_發(fā)還有距離。
截至2023年末，全球累計(jì)漂浮式風(fēng)機(jī)裝機(jī)量為236 MW，在全球總風(fēng)電裝機(jī)量的占比僅為0.3%，預(yù)計(jì)2033年將提升至6%。
中國在政策端正大力支持漂浮式風(fēng)電發(fā)展?！丁笆奈濉笨稍偕茉窗l(fā)展規(guī)劃》提出，要“推進(jìn)漂浮式風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)、遠(yuǎn)海柔性直流輸電技術(shù)創(chuàng)新和示范應(yīng)用，力爭十四五期間開工建設(shè)我國首個(gè)漂浮式商業(yè)化海上風(fēng)電項(xiàng)目”。
2020年4月，“明陽天成號”漂浮式風(fēng)電平臺1：10縮尺比樣機(jī)曾在德國Quarry湖試運(yùn)行，同年10月完成了在波羅的海為期2個(gè)月的海上運(yùn)行。
明陽智能財(cái)報(bào)顯示，去年，采用該公司MySE7.25-158漂浮式風(fēng)機(jī)的中國首座深遠(yuǎn)海浮式風(fēng)電平臺“海油觀瀾號”成功并入文昌油田群電網(wǎng)，成為國內(nèi)首個(gè)在水深過百米、離岸距離超百公里的“雙百”條件下運(yùn)行的深遠(yuǎn)海漂浮式風(fēng)機(jī)。