6月28日，常年風(fēng)大浪高、水深涌急的福建平潭外海已經(jīng)連續(xù)1天多都處在風(fēng)電安裝的窗口期。國內(nèi)最先進(jìn)的新一代海上風(fēng)機安裝船“白鶴灘”號正在抓緊時間完成風(fēng)機的葉片安裝。
14時30分，經(jīng)過30多個小時不間斷的葉片安裝，全球首臺超大容量16兆瓦海上風(fēng)電機組在三峽集團福建海上風(fēng)電場順利完成吊裝任務(wù)。這標(biāo)志著我國海上風(fēng)電在高端裝備制造、深遠(yuǎn)海海上風(fēng)電施工能力等全產(chǎn)業(yè)鏈上實現(xiàn)重要突破，達(dá)到國際領(lǐng)先水平。
經(jīng)過20多年的發(fā)展，我國已經(jīng)成為全世界風(fēng)電裝機容量最大的國家，并且自2010年之后，再也沒有讓出過這一榮譽。2021年，中國風(fēng)電裝機容量突破3億千瓦。也正是在這一年，我國海上風(fēng)電裝機容量也躍居第一。
海上風(fēng)電歷來以造價高、難度大著稱，因此推動海上風(fēng)電機組大型化也就成為了海上風(fēng)電降本的重要路徑。
這次在福建平潭外海吊裝的海上巨無霸正是由金風(fēng)科技與三峽集團聯(lián)合研發(fā)制造的。2022年，金風(fēng)科技躍居成為了全球最大的風(fēng)電整機制造商。而16MW海上風(fēng)機不僅是全球首臺超大容量16兆瓦海上風(fēng)電機組，而且還是全球吊裝高度最高、葉輪直徑最大的風(fēng)電機組。
在中國全力沖刺“雙碳”目標(biāo)的過程中，海上風(fēng)電無疑扮演著重要的角色。
作為中央電視臺財經(jīng)頻道的重磅經(jīng)濟談話節(jié)目，《對話》始終重點關(guān)注國家經(jīng)濟命脈行業(yè)，尤其是市場熱捧的新產(chǎn)業(yè)、新科技、新模式。近年來，隨著中國提出“碳達(dá)峰、碳中和”戰(zhàn)略，雙碳經(jīng)濟逐漸成為推動社會經(jīng)濟發(fā)展的重要組成部分?？稍偕茉串a(chǎn)業(yè)，也不斷地登上《對話》舞臺。
截至目前，《對話》欄目已經(jīng)先后關(guān)注了光伏、動力電池、氫能、風(fēng)電等中國領(lǐng)先的新能源產(chǎn)業(yè)，向大眾和中國經(jīng)濟界展現(xiàn)了中國在“雙碳”進(jìn)程中的強大優(yōu)勢以及新能源產(chǎn)業(yè)在社會經(jīng)濟中所具備的強大動能。7月15日，《對話》欄目再度聚焦中國風(fēng)電行業(yè)，三峽能源總經(jīng)理張龍、金風(fēng)科技董事兼總裁曹志剛、明陽智能總裁張啟應(yīng)等風(fēng)電領(lǐng)域的大咖圍繞著全球最大風(fēng)機誕生等一系列話題，熱議中國大風(fēng)機誕生的背后。
風(fēng)電新時代
單機容量不斷增加，正在成為風(fēng)電行業(yè)的一大趨勢。在可再生能源開發(fā)的過程中，土地資源的約束也在逐漸變化。因此，讓每一臺風(fēng)機有著更大的單機容量無疑是更具經(jīng)濟性的做法。
安裝困難、造價高的海上風(fēng)電更是如此。
從整個風(fēng)電場的投資來看，陸上風(fēng)電的機組成本占50%，海上風(fēng)電的機組成本約占30%。同等規(guī)模的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，采用更大單機容量的機組，不僅可以讓度電成本更低，也減少了安裝、運維和時間上的成本。
不過有了大容量的風(fēng)機，也不一定能發(fā)出更多的電。讓靠天吃飯的風(fēng)機發(fā)揮出最大的作用，還需要智慧的大腦。
“風(fēng)電機組的極限不僅僅在于容量大小、尺寸、重量，更重要的是效率更高、全生命周期度電成本更低。”曹志剛說，“這需要通過更加智慧的風(fēng)機來實現(xiàn)。也就是說，風(fēng)電機組不僅是大個頭，還需要大智慧。”
物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能技術(shù)正在徹底改變風(fēng)電行業(yè)。從最早的智能監(jiān)控、遠(yuǎn)程控制，到現(xiàn)在全面的數(shù)據(jù)收集、智能分析、自動化管理，風(fēng)電的運行邏輯正在發(fā)生質(zhì)的變化。
“風(fēng)電以往都是靠天吃飯，但是現(xiàn)在智能風(fēng)機全身上下有好幾百個傳感器、激光雷達(dá)。我們已經(jīng)可以提前預(yù)測風(fēng)速、風(fēng)向等信息，進(jìn)而調(diào)整機組運行策略，最終達(dá)到發(fā)電最大化。” 曹志剛說。
相比于陸上風(fēng)電，海上風(fēng)電的固定投資要更多。因此保證在機組的生命周期中發(fā)出更多的電，是加快推進(jìn)海上風(fēng)電發(fā)展的重要基礎(chǔ)。
更重要的是，隨著電力體制改革的推進(jìn)，電力市場化交易的趨勢已經(jīng)愈發(fā)明顯。作為隨機性更強的電源，風(fēng)電參與市場交易天然地存在一定弱勢。加強智能化、數(shù)字化水平，更精準(zhǔn)地預(yù)測機組發(fā)電情況是保障風(fēng)電、尤其是海上風(fēng)電在未來市場化條件下收益的重要基礎(chǔ)。
發(fā)力國產(chǎn)化
建成投產(chǎn)世界單機容量最大的風(fēng)電機組，是屬于中國風(fēng)電制造業(yè)的榮耀。
20年前，中國的風(fēng)電市場剛剛起步，卻鮮少有本土風(fēng)機品牌。西門子、GE、維斯塔斯等外國品牌占據(jù)了中國市場的主流。
作為高端制造業(yè)的代表，風(fēng)機制造的全產(chǎn)業(yè)鏈包括了葉片、玻纖、碳纖維、齒輪箱、軸承、保持架、鑄件、軸承特種鋼等等。風(fēng)機自主化的興起，對于中國制造的進(jìn)步有著重要意義。
“我們的自主化道路對產(chǎn)業(yè)鏈起到拉動作用，這使得中國擁有了全球風(fēng)電行業(yè)中領(lǐng)先的全產(chǎn)業(yè)鏈的制造產(chǎn)業(yè)集群。今天，這個集群對中國大風(fēng)機的實現(xiàn)提供了重要支撐。”曹志剛說。
目前，全球風(fēng)電供應(yīng)鏈已高度集中在中國和亞洲市場。根據(jù)MAKE2023年的最新統(tǒng)計數(shù)據(jù)，全球風(fēng)電市場上，中國境內(nèi)生產(chǎn)的葉片占全球比例超過60%;齒輪箱占全球比例超過70%;鑄件占全球比例超過85%。
中國的供應(yīng)鏈企業(yè)獲得了規(guī)?；瘞淼木薮笫袌黾t利，可以持續(xù)降低原材料價格和制造成本。同時，也有利于整機廠商跟供應(yīng)鏈企業(yè)進(jìn)行強強聯(lián)手，合作研發(fā)去探索前沿技術(shù)。
更重要的是，中國制造正在成為品牌和質(zhì)量的保證。
近年來，不少國際風(fēng)機制造商紛紛暴雷質(zhì)量問題。但中國風(fēng)機在國際市場中始終保持著好的聲譽。
伴隨著整個產(chǎn)業(yè)鏈的升級和生態(tài)圈的快速進(jìn)步，中國風(fēng)機制造已經(jīng)實現(xiàn)了從跟跑、并跑到領(lǐng)跑的超越。
而隨著大風(fēng)機制造的不斷創(chuàng)新，中國風(fēng)電企業(yè)也開始成為行業(yè)探索著。通過技術(shù)創(chuàng)新、實驗驗證，使用新的數(shù)學(xué)模型、新的理論、新的標(biāo)準(zhǔn)，不斷探索實現(xiàn)碳中和的正確道路。
碳中和未來
在2022年全國發(fā)電量中，火電占比66.5%，而風(fēng)電占比8.6%。毫無疑問，風(fēng)電的發(fā)展還有很大的進(jìn)步空間。
在《對話》中，專家表示，要實現(xiàn)“2030年碳達(dá)峰”目標(biāo)，可能需要12億千瓦風(fēng)電裝機。按照10MW單機容量計算，一年按裝1萬臺風(fēng)機，每年就能實現(xiàn)1億千瓦裝機目標(biāo)。如果沒有大風(fēng)機，這個目標(biāo)顯然是很難實現(xiàn)的。
隨著近海風(fēng)資源開發(fā)趨近飽和及用海限制，深遠(yuǎn)海成為海上風(fēng)電發(fā)展的新方向。截至2022年底，我國海上風(fēng)電累計裝機容量超30吉瓦，已招標(biāo)待建和未招標(biāo)項目容量超70吉瓦，基本集中在近海海域。全國深遠(yuǎn)海海上風(fēng)電規(guī)劃共布局41個海上風(fēng)電集群，預(yù)計總?cè)萘?90吉瓦，是近海的3倍。
長期以來，中國的可再生能源資源都富集于西北、西南地區(qū)，遠(yuǎn)離能源消費重心東部。長距離的電力輸送不僅存在技術(shù)上的難點，也大大增加了成本。
沿海省份經(jīng)濟發(fā)達(dá)，能耗大，屬于用電需求集中地區(qū)，存在不同程度的電力缺口，且現(xiàn)在發(fā)電以化石能源為主，減排壓力巨大。
我國海上風(fēng)能資源技術(shù)可開發(fā)潛力超過35億千瓦，目前裝機容量剛超過3000萬千瓦，利用率不足1%。這些寶貴的海風(fēng)資源，注定會成為東部沿海地區(qū)實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的基礎(chǔ)。
未來隨著技術(shù)進(jìn)步，風(fēng)機的單機容量可能還會不斷增加。
更大單機容量機組的普及，將幫助海上風(fēng)電開發(fā)利用更好的風(fēng)資源機位點，提高風(fēng)電發(fā)電量，進(jìn)一步降低風(fēng)電的度電成本。
央視《對話》以海上大風(fēng)機為切入點，探討了中國風(fēng)電制造業(yè)的艱辛發(fā)展歷程和過去十幾年所取得的卓越成就。這表明風(fēng)電行業(yè)已經(jīng)成為中國經(jīng)濟社會發(fā)展的關(guān)鍵引擎。隨著全球碳中和技術(shù)的進(jìn)步，風(fēng)電未來必將會在世界能源轉(zhuǎn)型中占據(jù)重要地位。
中國風(fēng)機制造業(yè)已經(jīng)處于領(lǐng)先地位，并在大風(fēng)機創(chuàng)新研發(fā)方面走在了世界前列。中國風(fēng)電企業(yè)的偉大成就是中國實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的堅實基礎(chǔ)。在這個激烈變革的時代，風(fēng)電也已經(jīng)成為能源行業(yè)、乃至全社會關(guān)注的焦點。肩負(fù)重任的中國風(fēng)電企業(yè)必將不斷砥礪前行。（新能源決策參考 武魏楠）
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