澎湃新聞從4月8-9日舉行的中國電機(jī)工程學(xué)會海上風(fēng)電技術(shù)專委會2023學(xué)術(shù)年會上獲悉，由中國華能集團(tuán)有限公司（下稱中國華能）牽頭研制的18MW國產(chǎn)化直驅(qū)型、半直驅(qū)型海上風(fēng)電機(jī)組目前已完成機(jī)組總體設(shè)計(jì)，有望于2024年實(shí)現(xiàn)整機(jī)下線。

這是目前全球單機(jī)容量最大的海上風(fēng)電機(jī)組，整機(jī)國產(chǎn)化率將超過90%，可實(shí)現(xiàn)120米葉片、主軸承、主控PLC系統(tǒng)、變流器等關(guān)鍵部件全國產(chǎn)化。

【資料圖】

我國海上風(fēng)能資源豐富、開發(fā)潛力巨大，項(xiàng)目開發(fā)從潮間帶、淺海逐漸向深遠(yuǎn)海挺進(jìn)。我國海岸線長達(dá)1.8萬公里，5-50米水深、70米高度的風(fēng)電技術(shù)可開發(fā)量超過5億千瓦。

2021年，中國海上風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模躍居世界第一。這一增長勢頭延續(xù)至今，根據(jù)全球風(fēng)能理事會的數(shù)據(jù)，截至2022年底，中國的海上風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量超過30GW，超過了歐洲過去三十年達(dá)到的水平。去年，中國新增海上風(fēng)機(jī)裝機(jī)容量5052MW，占全球新增海上風(fēng)電裝機(jī)容量的57.60%。

中國工程院院士、懷柔實(shí)驗(yàn)室主任、電機(jī)工程學(xué)會海上風(fēng)電技術(shù)專委會主任湯廣福表示，海上風(fēng)電具有清潔、安全、可持續(xù)的特點(diǎn)，為全球低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了有力支撐。在國家風(fēng)電產(chǎn)業(yè)政策驅(qū)動下、風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)的共同努力下，我國海上風(fēng)電制造、建設(shè)、運(yùn)維技術(shù)水平得到了迅猛的發(fā)展。海上風(fēng)電作為我國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，是我國實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型的重要抓手，也是拉動地方經(jīng)濟(jì)新的增長點(diǎn)。

在廣東汕頭，正在建設(shè)的60萬千瓦華能勒門（二）海上風(fēng)電場將安裝54臺11兆瓦風(fēng)電機(jī)組，這是我國首批示范應(yīng)用11兆瓦國產(chǎn)化直驅(qū)型海上風(fēng)電機(jī)組的風(fēng)場之一。機(jī)組應(yīng)用了華能自主研發(fā)的“機(jī)組-塔架-基礎(chǔ)”一體化設(shè)計(jì)技術(shù)，減輕基礎(chǔ)重量40噸，有效降低了工程造價。通過安裝的機(jī)組智能感知監(jiān)測系統(tǒng)，可實(shí)時掌握機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)，提升機(jī)組可靠性和可利用率。

華能海上風(fēng)電場。資料圖

作為全球電力科技競爭的新高地，海上風(fēng)電正在向大機(jī)型、深遠(yuǎn)海、定制化、整體設(shè)計(jì)、智慧運(yùn)行及平價化發(fā)展，這也成為推動風(fēng)電技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)升級的重要力量。然而，關(guān)鍵零部件的長期進(jìn)口依賴也制約著我國海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新升級。

業(yè)內(nèi)人士向澎湃新聞介紹，在關(guān)鍵核心技術(shù)方面，我國海上風(fēng)機(jī)高端精密軸承、超長超柔葉片、主控系統(tǒng)可編程邏輯控制器（PLC）等核心技術(shù)仍受制于人，關(guān)鍵裝備主要依賴進(jìn)口。在海上風(fēng)電液壓變槳、機(jī)組支撐結(jié)構(gòu)、海上升壓站設(shè)計(jì)建造、海上換流平臺輕型化、動態(tài)海纜、智能化運(yùn)維等技術(shù)方面，與國外先進(jìn)水平還存在較大差距。

這一行業(yè)繁榮發(fā)展下的隱憂在疫情打亂全球供應(yīng)鏈之時尤為突顯。隨著“雙碳”目標(biāo)的積極推進(jìn)，我國海上風(fēng)電迎來規(guī)?；l(fā)展黃金期，平價時代加速而來，海上風(fēng)電全產(chǎn)業(yè)鏈國產(chǎn)化勢在必行。在此背景下，依托旗下華能清潔能源技術(shù)研究院，中國華能充分發(fā)揮創(chuàng)新聯(lián)合體產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同集成作用，牽頭產(chǎn)業(yè)鏈組建了海上風(fēng)電技術(shù)聯(lián)合體，打造國家海上原創(chuàng)技術(shù)策源地，圍繞海上風(fēng)電領(lǐng)域的核心技術(shù)和前沿技術(shù)展開攻關(guān)，已取得一系列新成果。

據(jù)華能清潔能源技術(shù)研究院董事長李衛(wèi)東介紹，該院牽頭研制的首臺國產(chǎn)化5兆瓦高速永磁型和7兆瓦永磁直驅(qū)型海上風(fēng)電機(jī)組，已于2021年分別在江蘇啟東和如東風(fēng)電場示范應(yīng)用，首次實(shí)現(xiàn)主控PLC、葉片、主軸承等關(guān)鍵核心部件的全國產(chǎn)化，整機(jī)國產(chǎn)化率分別達(dá)到97.6%和96.2%，后又牽頭研制了11MW國產(chǎn)化直驅(qū)型風(fēng)電機(jī)組。

風(fēng)機(jī)輪轂吊裝

“風(fēng)電機(jī)組國產(chǎn)化批量應(yīng)用后，可使風(fēng)電機(jī)組成本下降10%，將有力推動我國海上風(fēng)電平價進(jìn)程，避免極端時期外國對我國的技術(shù)和產(chǎn)品封鎖?！崩钚l(wèi)東表示。

清能院還開發(fā)出多維多源環(huán)境下海上風(fēng)電場群精準(zhǔn)化規(guī)劃和整體設(shè)計(jì)技術(shù)，建成投運(yùn)我國首個海上風(fēng)電風(fēng)-機(jī)-場-網(wǎng)全景聯(lián)合仿真平臺及多電源互補(bǔ)、源網(wǎng)協(xié)同的生產(chǎn)模擬系統(tǒng)。

漂浮式海上風(fēng)電技術(shù)被業(yè)內(nèi)視為未來深遠(yuǎn)海海上風(fēng)電開發(fā)的主要技術(shù)。除前述18MW大風(fēng)機(jī)外，中國華能還牽頭研制目前全球在研容量最大的17MW漂浮式風(fēng)電機(jī)組，將突破大容量漂浮式風(fēng)電剛?cè)?流固耦合、系統(tǒng)動態(tài)穩(wěn)定控制等關(guān)鍵技術(shù)。

在智慧運(yùn)維方面，今年1月，中國華能率先與13家中央企業(yè)圍繞新能源運(yùn)維系統(tǒng)搭建、智能監(jiān)測、集控運(yùn)行等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，完成了22個合作項(xiàng)目的集中簽約，成功“拿下”這一合作大單的背后實(shí)力，是華能建設(shè)投運(yùn)的國內(nèi)接入裝機(jī)規(guī)模最大的新能源智慧運(yùn)維中心。

該中心涵蓋海上風(fēng)電、陸上風(fēng)電、光伏、儲能等版塊，目前接入新能源容量超5300萬千瓦，可提供新能源全生命周期的過程管控和數(shù)據(jù)支撐，持續(xù)提升決策效率、降低運(yùn)維成本。中心運(yùn)維平臺的操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、應(yīng)用軟件等核心基礎(chǔ)軟件均為國產(chǎn)可控或自主開發(fā)。

圍繞海上風(fēng)電，中國華能正在打造閩南、長三角、山東半島、遼東半島、粵東、北部灣等海上風(fēng)電基地。截至2022年底，該公司已投產(chǎn)海上風(fēng)電場12個，累計(jì)核準(zhǔn)、在建和投產(chǎn)海上風(fēng)電近1000萬千瓦。

“我國海上風(fēng)能資源豐富，海上風(fēng)電靠近東部負(fù)荷中心，可有效緩解沿海地區(qū)電力供需壓力，同時可與西電東送南通道實(shí)現(xiàn)跨區(qū)域、大范圍資源互補(bǔ)優(yōu)化，將成為我國能源轉(zhuǎn)型的重要戰(zhàn)略支撐?！敝袊こ淘涸菏?、新能源電力系統(tǒng)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任劉吉臻表示。

專家預(yù)測，為實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，預(yù)計(jì)到2030年，我國新能源裝機(jī)將達(dá)到17億千瓦，新能源發(fā)電量占比將超過25%，其中海上風(fēng)電裝機(jī)1億千瓦，海上風(fēng)電發(fā)電量占新能源發(fā)電量比重達(dá)到9%。到2060年，新能源裝機(jī)50億千瓦，新能源發(fā)電量占比超過60%，其中海上風(fēng)電裝機(jī)5億千瓦，海上風(fēng)電發(fā)電量占比達(dá)到14%。

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