12月11日,在水深超45米的阳江青洲海域,全球单体容量最大的“一平台两风机”漂浮式风电机组“明阳天成号”并网发电。
“明阳天成号”漂浮式海上风机。
这个“孖生风机”有40层楼高,通过浮体浮于海面,并由锚链系于海底,主要应用于深远海发电。这是全国第5座、阳江第2座投入应用的漂浮式海上风机。阳江,也因此成为探索深远海风力发电的前沿阵地。
海上风电是新能源领域的新质生产力。今年8月,中共中央、国务院印发《关于加快经济社会发展全面绿色转型的意见》提出,加快西北风电光伏、西南水电、海上风电、沿海核电等清洁能源基地建设。
位于南海要冲的阳江,海域面积全省第二。该市以海上风电规模化开发为牵引,带动装备制造、前沿技术研发应用、风电消纳新型电力系统建设等上下游发展,打造具有国际影响力的绿能之都。“孖生风机”并网的背后,是阳江这座全国炙手可热的“风电之城”不断积聚的产业竞争力。
海上风电迈向深远海的利器
在阳江沙扒和青洲海域投产的固定式风机矩阵附近,两座“浮”在海面上的“大风车”格外引人注目。其中一座是青洲海域刚并网的“明阳天成号”漂浮式风电机组;另一座则是沙扒海域2021年底并网的全球首台抗台风漂浮式风电机组“三峡引领号”。
阳江为何要在固定式海上风机发电场附近,再建设单座的漂浮式风机?据三峡沙扒漂浮式海上风电项目工程师林成迪介绍,当水深超60米甚至100米时,使用固定式风机、将风机桩基打进海床成本太高,且受海浪影响更大,采用漂浮式风机,不用打桩到海底,是一条更为科学的技术路线。
很显然,阳江投入运营单座漂浮式风机,是开展深远海漂浮式风机技术探索,为下一步大规模应用积累经验。
深远海风电,一般是指水深大于50米、离岸距离大于70公里海域的风电开发,被公认为是海上风电发展的下一个“风口”。深远海风能资源更丰富,且受航道、养殖业影响更小,开发潜力巨大。数据显示,全球近80%的海上风力资源分布在水深60米以上的深海海域。
漂浮式技术虽好,但让重数百吨、高百余米的风机像“不倒翁”一样稳稳浮于海面,这显然是一件难度很大的事。而风机浮于海面的奥秘,在于支撑风机的浮体具有超强的稳定性。
以“三峡引领号”为例,该风机轮毂中心高度超100米,能抵御超17级台风。支撑风机浮于海面的是一个大型三角形半潜式浮体,排水量达1.3万吨,与一艘万吨级巨轮排水量相当。海面下,浮体通过9根锚链固定于海床,并将大量压载水设置在浮体平台底部,降低重心,实现风机“不倒、不沉、不跑”。
与“三峡引领号”不同,刚并网的“明阳天成号”是“一平台双风机”设计,平台上两座8.3兆瓦风机呈“V”形排列,叶轮最高219米,空中最宽约369米。由于风机更大,“明阳天成号”排水量达1.5万吨。
“浮”在海面上的风机,如何高效发电?据了解,“明阳天成号”安装近3000个智能感应器,比普通风机多一倍,能全方位监测零部件运行状态,提升发电性能。
广袤的深远海风能无限。待漂浮式风电、柔性直流输电等技术愈加成熟之际,积累先期经验的阳江或将率先开展大规模应用,引领风电开发走向“深蓝”。
带动海上风电从兴起走向成熟
在探索深远海发电的同时,阳江近海风电大规模开发已走在全国前列,带动海上风电从兴起走向成熟。
阳江海上风电从2017年起开始起步。短短数年间,在省里支持下,阳江海域规划风电总装机容量超4000万千瓦,建成并网500万千瓦,建成容量约占全省50%、全国七分之一;与此同时,阳江建成涵盖零部件到整机的风机装备制造产业链。阳江一跃成为全国海上风电发展最炙手可热的城市。
阳江大规模海上风电开发,也带动建设成本下降。目前阳江海域风电场每千瓦建设成本(包括设备及施工成本等)约1.3万元,较10年前下降了约50%,发电小时数增加约10%。
发电效益提升和成本的下降,让海上风电度电成本从此前0.7元—0.8元/千瓦时下降到约0.35元/千瓦时,实现了以燃煤标杆电价平价上网,这也为海上风电开发打开广阔空间。
风机转起来、绿电亮起来、生态美起来,得益于阳江等城市海上风电的发展。截至7月底,广东海上风电装机规模已突破千万千瓦大关,年发电量约300亿千瓦时,每年可减少二氧化碳排放2314万吨。
记者:丁治加