6月28日，常年風大浪高、水深涌急的福建平潭外海已經(jīng)連續(xù)1天多都處在風電安裝的窗口期。國內(nèi)最先進的新一代海上風機安裝船“白鶴灘”號正在抓緊時間完成風機的葉片安裝。
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16兆瓦海上風電機組在三峽集團福建海上風電場順利完成吊裝任務。這標志著我國海上風電在高端裝備制造、深遠海海上風電施工能力等全產(chǎn)業(yè)鏈上實現(xiàn)重要突破，達到國際領先水平。
經(jīng)過20多年的發(fā)展，我國已經(jīng)成為全世界風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，中國風電裝機容量突破3億千瓦。也正是在這一年，我國海上風電裝機容量也躍居第一。
海上風電歷來以造價高、難度大著稱，因此推動海上風電機組大型化也就成為了海上風電降本的重要路徑。
這次在福建平潭外海吊裝的海上巨無霸正是由金風科技與三峽集團聯(lián)合研發(fā)制造的。2022年，金風科技躍居成為了全球最大的風電整機制造商。而16MW海上風機不僅是全球首臺超大容量16兆瓦海上風電機組，而且還是全球吊裝高度最高、葉輪直徑最大的風電機組。
在中國全力沖刺“雙碳”目標的過程中，海上風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。可再生能源產(chǎn)業(yè)，也不斷地登上《對話》舞臺。
截至目前，《對話》欄目已經(jīng)先后關注了光伏、動力電池、氫能、風電等中國領先的新能源產(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電行業(yè)，三峽能源總經(jīng)理張龍、金風科技董事兼總裁曹志剛、明陽智能總裁張啟應等風電領域的大咖圍繞著全球最大風機誕生等一系列話題，熱議中國大風機誕生的背后。
風電新時代
單機容量不斷增加，正在成為風電行業(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、造價高的海上風電更是如此。
從整個風電場的投資來看，陸上風電的機組成本占50%，海上風電的機組成本約占30%。同等規(guī)模的基礎設施建設，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機，也不一定能發(fā)出更多的電。讓靠天吃飯的風機發(fā)揮出最大的作用，還需要智慧的大腦。
“風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機來實現(xiàn)。也就是說，風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)、人工智能技術正在徹底改變風電行業(yè)。從最早的智能監(jiān)控、遠程控制，到現(xiàn)在全面的數(shù)據(jù)收集、智能分析、自動化管理，風電的運行邏輯正在發(fā)生質(zhì)的變化。
“風電以往都是靠天吃飯，但是現(xiàn)在智能風機全身上下有好幾百個傳感器、激光雷達。我們已經(jīng)可以提前預測風速、風向等信息，進而調(diào)整機組運行策略，最終達到發(fā)電最大化。” 曹志剛說。
相比于陸上風電，海上風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，是加快推進海上風電發(fā)展的重要基礎。
更重要的是，隨著電力體制改革的推進，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，更精準地預測機組發(fā)電情況是保障風電、尤其是海上風電在未來市場化條件下收益的重要基礎。
發(fā)力國產(chǎn)化
建成投產(chǎn)世界單機容量最大的風電機組，是屬于中國風電制造業(yè)的榮耀。
20年前，中國的風電市場剛剛起步，卻鮮少有本土風機品牌。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。風機自主化的興起，對于中國制造的進步有著重要意義。
“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電行業(yè)中領先的全產(chǎn)業(yè)鏈的制造產(chǎn)業(yè)集群。今天，這個集群對中國大風機的實現(xiàn)提供了重要支撐。”曹志剛說。
目前，全球風電供應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鏈企業(yè)進行強強聯(lián)手，合作研發(fā)去探索前沿技術。
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，不少國際風機制造商紛紛暴雷質(zhì)量問題。但中國風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)圈的快速進步，中國風機制造已經(jīng)實現(xiàn)了從跟跑、并跑到領跑的超越。
而隨著大風機制造的不斷創(chuàng)新，中國風電企業(yè)也開始成為行業(yè)探索著。通過技術創(chuàng)新、實驗驗證，使用新的數(shù)學模型、新的理論、新的標準，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%，而風電占比8.6%。毫無疑問，風電的發(fā)展還有很大的進步空間。
在《對話》中，專家表示，要實現(xiàn)“2030年碳達峰”目標，可能需要12億千瓦風電裝機。按照10MW單機容量計算，一年按裝1萬臺風機，每年就能實現(xiàn)1億千瓦裝機目標。如果沒有大風機，這個目標顯然是很難實現(xiàn)的。
隨著近海風資源開發(fā)趨近飽和及用海限制，深遠海成為海上風電發(fā)展的新方向。截至2022年底，我國海上風電累計裝機容量超30吉瓦，已招標待建和未招標項目容量超70吉瓦，基本集中在近海海域。全國深遠海海上風電規(guī)劃共布局41個海上風電集群，預計總?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)，遠離能源消費重心東部。長距離的電力輸送不僅存在技術上的難點，也大大增加了成本。
沿海省份經(jīng)濟發(fā)達，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。
我國海上風能資源技術可開發(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%。這些寶貴的海風資源，注定會成為東部沿海地區(qū)實現(xiàn)“雙碳”目標的基礎。
未來隨著技術進步，風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，將幫助海上風電開發(fā)利用更好的風資源機位點，提高風電發(fā)電量，進一步降低風電的度電成本。
央視《對話》以海上大風機為切入點，探討了中國風電制造業(yè)的艱辛發(fā)展歷程和過去十幾年所取得的卓越成就。這表明風電行業(yè)已經(jīng)成為中國經(jīng)濟社會發(fā)展的關鍵引擎。隨著全球碳中和技術的進步，風電未來必將會在世界能源轉(zhuǎn)型中占據(jù)重要地位。
中國風機制造業(yè)已經(jīng)處于領先地位，并在大風機創(chuàng)新研發(fā)方面走在了世界前列。中國風電企業(yè)的偉大成就是中國實現(xiàn)“雙碳”目標的堅實基礎。在這個激烈變革的時代，風電也已經(jīng)成為能源行業(yè)、乃至全社會關注的焦點。肩負重任的中國風電企業(yè)必將不斷砥礪前行。（新能源決策參考 武魏楠）
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