6月8-9日,由北極星電力網、北極星風力發電網主辦的“迎風向海,邁入深藍——第三屆海上風電創新發展大會”成功召開,明陽智慧能源集團股份公司總工程師賀小兵在大會上分享了《“海洋風電+”能源立體化融合開發解決方案》。
他表示,我國海上風機大型化不斷攀登新高度,今年預計批量交付的單機將均超過10MW級別。隨著近海走向深遠海,海上風電未來呈現出大型化、深遠化、智能化、融合化的趨勢。明陽智能在超長葉片、深遠海漂浮式風機技術、抗臺風方案、柔性直流輸電等關鍵技術方面取得了重大突破,同時海上風電+海洋牧場、海上風電+海水制氫、海上風電+海上油田也已有了成功案例,海洋綜合能源島也是一個重要方向。
明陽智慧能源集團股份公司總工程師賀小兵
發言整理如下:
賀小兵:從2018到2021年,由于補貼退出,風電產業快速發展,到2021年以后風機價格斷崖式下降,包括現在海上風電競價的價格甚至低至0.19元。在這個環境條件下,業內正在摸索平價時代,海上風電要如何發展?
所以今天我的演講題目,也是我一直在行業里面交流的,就是能源立體化融合發展。其實陸上也是一樣的,都是講風電、光伏、儲能與其他經濟產業的融合發展。
海上風電發展現狀及趨勢
發展現狀,其實就是大型化、規?;?。我從制造業見證了中國海上風電快速發展周期。
從2009年上海東海大橋的第一個海上風電項目,其實在更早之前已有,就是2006~2007年,中海油渤海灣用金風1.5MW風機裝在海上平臺上面。真正的快速發展是我國風機技術從3MW到5MW級別、機組大型化之后,到2018年才是真正的起步,到現在快速發展才5年的時間,猶如過山車,但是一定要從技術等各方面創新來引領整個行業發展。
1)大型化,是一個必然的發展趨勢。在漂浮式里面,風機的造價只占到10%,風機作為整個海上風電里面最核心的部分,它帶來的技術進步或者說效率的提升是最快的,從我們預研來看,肯定是超過20MW、25MW甚至更大的機組。
海工運維還有很多工作要做。到了2023年,批量交付風電單機預計都要超過10MW級別;經過約1~2年,我認為2025年過后,“十四五”期間是15MW級別,2030年是15~20MW級別。產業上下游,包括做海工裝備,吊裝和運輸的企業,需要有更超前的布局,以免到了再一次大規模騰飛發展時期,設備跟不上,各方面造價居高不下,影響市場的發展,所以整個行業還是要對技術發展趨勢有一定的預測。
從風機的傳動鏈系統來看,大型化不存在制造能力的限制,不管是原材料,還是鍛造、鑄造,或者齒輪的軸承,反而是設備上產品做大了之后能否運得出去或者吊得起來。
2)近海走向深遠海,帶來相關技術提前布局。
現在最大的問題就是漂浮式風機,目前完全是按照固定式去設計漂浮式風機,將固定式風機裝在漂浮體上,下一步還是要思考如何開發真正的漂浮式風機。
基于海上風電,我覺得業內貌似走入了一個誤區:風電現在都是主動降成本,從最開始5000元,最開始賣海上風電是賣到超7000元/kW。但是在這個行業里面沒有看到哪個在討論,我們現在設計的風機的效率相對于3-5年前提高了多少,在陸上風電是絕對提高了很多。
我們可以學習以前陸上超低速發電的技術,在相對歐美不算很好的資源條件下,海上風電如果把發電量提高到4000小時,未來平價的海上風電一定會做得更好,只有把效率提升,相應的成本更滿足經濟性條件,才不會出現過山車式的發展。
葉片的發展應該是下一步最主要的發展方向,它的技術進步才能帶來所謂效率的提升。
現在預研的單葉片長度可能已經超過150m,下一代風機葉片直徑一定是超過300m的,現在18MW或者20MW級別的葉片已經超過280m,下一代風機葉片肯定會超過300m,甚至更長的葉片也會有。
我們搞漂浮體的專業設計院和風機制造商要有更多的溝通,我非常贊同一體化設計。其實漂浮式風機對一體化設計要求是更高的,現在漂浮體沒有控制,如果按照技術的發展,漂浮體也可以控制可以減載。
明陽做了一個漂浮式雙機頭,就是為了解決增大漂浮體容量,降低漂浮體的成本。里面沒有偏航,可能就有一個變槳和傳動鏈,所以主機的成本非常低。通過雙機頭,能夠提高漂浮島整機的容量,這可能也是一個今后的發展方向。
抗臺風技術,在中國一定要兩方面考慮,第一個是安全,第二個是要充分利用臺風帶來的資源。現在可能海上風電考慮安全性更多,只要有臺風來基本上工作都要求全部停,下一步要充分調研,真正的利用臺風,同時保證安全和效益。
柔性直流,業內講述很多,這就是需求帶動技術發展。
融合發展一定是今后的一個方向,明陽在陽江做了相應的網箱設計,現在還成立了專業公司,專門做網箱養魚的。
海洋牧場,我們有兩個方向,其一是共場域融合,在一個風場場址內養殖網箱,另一個是共結構融合,用風機基礎來做網箱。
海水制氫,我覺得現在還是處于前期示范項目?,F在大家說得最多的就是制氫,風電制氫、光伏制氫,其實最重要的還是氫的應用場景的解決方案,這是下一步更多要探討的。
海上風電+海上油田,中國首座深遠海浮式風電平臺“海油觀瀾號”,這是跟中海油最直接的,要直接平臺供電。該項目采用MySE 7.25-158風機,中心離岸距離約136 km,5月20日,成功并入海南文昌油田群電網。通過與海上風電融合發展,也是今后傳統油氣田的一種解決方案,包括供電,甚至可以供氫。
更重要的,我們覺得海上能源島也是其中一個主要的方向,今后的能源島應該是可以+,只要能想像到融合到的產業,都要加上去。
現在海上船舶氨的發動機已經是成熟了,如果今后做成海上能源島直接制氨,海上船舶可以就近加氫加氨。
好,我今天匯報結束,謝謝大家!
(根據速記整理,未經發言人審核)