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【中國能源報】近海開發日趨飽和 深遠海開發前景可期深遠海風電如何“乘風破浪”?
2020年07月20日

  針對當前深遠海風電所面臨的技術難題,首先,要提升科研資金的利用效率,找到適合我國國情的技術模式;其次,要研發適合中國海域和氣候特點的新機型;再次,深遠海風機產品的核心零部件供應鏈和運維技術要跟上;最后,與之配套的柔直輸送電技術要達到國際水平。

  日前,在青島藍谷召開的重點在談項目調度會上,有關方面宣布,作為首個國家級深遠海融合示范風電場項目,青島深遠海200萬千瓦海上風電融合示范風場項目將于2021年開工建設。

  水電水利規劃設計總院副院長易躍春曾透露:“截至2019年底,各省規劃內核準海上風電總容量約3500萬千瓦,并網容量約592.8萬千瓦。其中,江蘇、廣東核準規模逾干萬干瓦,福建、浙江核準規模逾300萬千瓦,后續新的近海場址資源有限?!?/p>

  在近海資源日漸稀缺的背景下,深遠海風電有望成為各路兵馬拓展海上風電疆土的“必爭之地”。

  飽和的近海,待開發的遠海

  資料顯示,雖然我國海岸線綿長,可利用的海域面積寬廣,海上風力資源豐富,但是,由于近年來海上風電的快速發展,以及能源轉型壓力下對清潔能源的需求加速,當前,開展前期工作與建設的近海資源趨近飽和。

  數據顯示,截至2019年底,我國海上風電累計吊裝容量突破700萬千瓦,海上風電場從100MW級單體開發往1GW級的規?;B片開發發展,風電場水深已經由20米往40米以上發展,風電場最遠離岸距離已經超過50千米。

  中國可再生能源學會風能專業委員會秘書長秦海巖指出,在新能源時代,海上風電市場是一個新的“藍?!?,產業潛力巨大,有望帶動我國能源轉型和能源革命的發展。在通過規模降成本階段后,海上風電也將在向深海、遠海發展。目前,沿海地方政府、開發商、整機制造商和海上裝備制造企業等產業鏈上的各方,開始發力深遠海風電資源,將其作為海上風電長期發展的重要支柱性領域。

  上??睖y設計研究院有限公司深遠海海上風電項目研究團隊(以下簡稱“專家團隊”)表示,我國海上風能資源豐富,5-25米水深、 50米高度海上風電具備2億千瓦的開發潛力,5-50米水深70米高度具備5億千瓦的開發潛力。另外,近岸潮間帶、深遠海也具備較為豐富的風能資源?!半m然,目前受到多重因素制約,建成的海上風電場絕大多數為近海風電場,但事實上,深遠海風力大而穩定,場址資源受限制因素少,未來,深遠海風電將成為更廣闊的發展領域,海上風電勢必走向深遠海?!睂<覉F隊表示。

  深遠海風電面臨重重挑戰

  在深遠海海上風電領域,我國已陸續展開相關基礎前瞻性研究,不少開發企業已經開始結合我國深遠海風資源特點及水文地質條件,相繼采取了實質性行動,為深遠海做好了經驗儲備。

  值得注意的是,歐洲的系統公共升壓站和直流并網技術已經走向成熟,當前,我國在該技術領域仍處于起步階段,可能會掣肘深遠海海上風電的發展。

  一位知名業內專家認為,首先,我國的深遠海與國外不一樣,日本、歐洲離海岸線不遠,水深就可以達到上百米,可以嘗試漂浮式等新型風機,但是,我國超過90%所謂的深遠海水深都在50米內,屬于遠而不深;其次,深海風電,在抵抗風浪涌方面遇到的問題相當復雜,這需要進行新機型的設計及驗證;最后,深遠海目前遇到的最大難題是度電成本還做不到足夠低,或者說還不知道中國的深遠海電價到底會是多少,而伴隨國家的海上風電補貼退出,業內普遍認為,如果沒有國家強有力的支持,中國深遠海海上風電很難發展起來。

  “歐洲海上風電的項目前期開發和電力送出工程由電網統一進行,工作效率較高,資料準備充足,深海風電場開發時計算準確,而國內深海風電項目的前期開發工作需要委托不同的公司或單位,數據的可靠性和完整性差距很大,經常出現資料不全,資料整理不夠系統,給設計工作帶來較大困難。當前,形成規?;到y化的海域環境參數收集和評價體系,是深遠海海上風電高效發展的關鍵?!睂<覉F隊表示。

  結合資源特點打通技術瓶頸

  根據國際可再生能源署(IRENA)的預測,從2020年開始,全球海上風電每年將新增500萬千瓦,從2030年開始,全球海上風電每年將新增2800萬千瓦,海上風電將完成從補充能源到替代能源的轉變,其中,深遠海風電的價值不容小覷。

  針對當前深遠海風電所面臨的技術難題,上述知名業內專家表示,想要突破深遠海的技術困境,首先,要提升科研資金的利用效率,找到適合我國國情的技術模式;其次,要研發適合中國海域和氣候特點的新機型;再次,我國深遠海風機產品的核心零部件供應鏈要跟上,運維也要跟上;最后,與之配套的柔直輸送電技術要達到國際水平。

  專家團隊根據我國海上風電的技術特點和海上風電走向深遠海及規?;l展的趨勢,對相關技術瓶頸進行分析提出,第一,應通過相關研究提出我國沿海不同海域風資源的精細化測量和高精度數值模擬的方法,形成一套不同海域風資源的精細化數據集,并建立一套適用于不同海域的氣象災害預報預警系統平臺;第二,針對深海風電資源儲備海域建立風能資源與海洋環境要素綜合觀測平臺及數據庫,并研發基于智能傳感的深海風電機組風和海洋流場特性全面測量技術;第三,通過開展海工基礎數據精確評估、風機基礎設計規范深入研究、針對淺覆蓋層和深遠海的新型基礎結構類型開發和一體化設計的手段應用突破海上風電基礎低成本開發關鍵技術。

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