福建省海域海上風(fēng)電資源得天獨厚，年平均可利用小時數(shù)超過4000小時，位居全國第一，海上風(fēng)電裝機容量達(dá)321萬千瓦。
近日，由國家電網(wǎng)有限公司、中國華電集團(tuán)有限公司和中國電力建設(shè)集團(tuán)有限公司等單位共同投資建設(shè)的我國首個國家級海上風(fēng)電研究與試驗檢測基地(下稱“海上風(fēng)電試驗基地”)在距離福建興化灣海域不遠(yuǎn)的福清市江陰港城區(qū)開工建設(shè)，計劃于2024年整體建成投運。
開創(chuàng)陸海聯(lián)試
東海之濱，機器轟鳴，翻斗車、挖掘機、推土機等大型機械來回穿梭，施工人員打點放線，一片熱土建設(shè)正忙。
國家電網(wǎng)有限公司在已有陸上風(fēng)電試驗驗證能力基礎(chǔ)上，不斷加強海上風(fēng)電設(shè)備的研究與試驗驗證能力建設(shè)。此次開工的海上風(fēng)電試驗基地，是可再生能源并網(wǎng)全國重點實驗室重要組成部分，包括陸上檢測中心和試驗風(fēng)電場兩部分，主要功能是開展風(fēng)電機組全尺寸地面試驗六自由度加載、超大容量復(fù)雜電網(wǎng)模擬、超長葉片雙軸高頻加載試驗及科學(xué)研究。
據(jù)了解，陸上檢測中心選址于福建省福清市江陰產(chǎn)業(yè)園內(nèi)，靠近江陰港碼頭，毗鄰三峽風(fēng)電產(chǎn)業(yè)園，主要建設(shè)25兆瓦六自由度加載、全尺寸地面試驗平臺和150米級葉片試驗平臺。試驗風(fēng)電場規(guī)劃建設(shè)6個陸上試驗機位和20至40個海上試驗機位，首批20個海上試驗機位選址于福建省長樂外海區(qū)。
“在沒有基地之前，我們海上風(fēng)電測試是一個‘看天吃飯’的過程，需要把風(fēng)機立到海上，然后人搬著設(shè)備到海上去做測試，測試工況受海風(fēng)、氣象等客觀因素影響明顯。”中國電力科學(xué)研究院福州分院技術(shù)運營中心主任薛揚介紹，海上風(fēng)電試驗基地建成后，技術(shù)人員可以把原先在海上的測試搬到廠房里進(jìn)行，真實可控地模擬各種工況，隨時進(jìn)行各種類型測試，顯著提升測試效率和全面性。
進(jìn)入規(guī)模化開發(fā)階段
近年來，能源轉(zhuǎn)型深入推進(jìn)，海上風(fēng)電進(jìn)入規(guī)?；_發(fā)階段?！?ldquo;十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃》提出，“積極推動近海海上風(fēng)電規(guī)?；l(fā)展”“推動深遠(yuǎn)海海上風(fēng)電技術(shù)創(chuàng)新和示范應(yīng)用”。
——海上風(fēng)電試驗基地建設(shè)，有利于提升我國風(fēng)電行業(yè)科技創(chuàng)新水平，搶占世界能源技術(shù)制高點。
隨著我國海上風(fēng)電快速發(fā)展，海上風(fēng)電機組進(jìn)入大容量時代。對于海上風(fēng)電而言，最重要的是大容量風(fēng)電機組的研發(fā)，而研發(fā)機組的必備條件則是符合要求的、能支持大容量風(fēng)電機組進(jìn)行型式認(rèn)證的海上風(fēng)電試驗場。放眼世界范圍，為更好支撐海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展，建設(shè)大功率海上風(fēng)電試驗檢測基地已成為各國搶占海上風(fēng)電裝備制造與并網(wǎng)技術(shù)制高點的重要抓手。
“海上風(fēng)電試驗基地建成后，可開展世界上最大容量的風(fēng)電機組和最長尺寸的葉片試驗及目前國際上無法開展的海上風(fēng)電機組全頻率阻抗掃描等試驗項目，集仿真分析、運行測試、特性評價和技術(shù)研發(fā)等功能于一身，可開展網(wǎng)源友好型風(fēng)電并網(wǎng)技術(shù)研究等多領(lǐng)域國際前沿技術(shù)研究，并主導(dǎo)國際標(biāo)準(zhǔn)編制，攻關(guān)海上風(fēng)電關(guān)鍵核心技術(shù)，填補我國尚無大功率全尺寸地面試驗平臺的空白。”國網(wǎng)福建省電力有限公司科技部主任方日升說。
——海上風(fēng)電試驗基地建設(shè)，有利于產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新鏈深度融合，促進(jìn)海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)升級。
今年7月，全球首臺16兆瓦超大容量海上風(fēng)電機組在福建北部海域成功并網(wǎng)發(fā)電，機組年均生產(chǎn)“綠電”超過6600萬千瓦時。
當(dāng)前，福建依托優(yōu)越的海上風(fēng)力資源，加快發(fā)展海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)，三峽海上風(fēng)電國際產(chǎn)業(yè)園引進(jìn)金風(fēng)科技、東方電氣等多家知名海上風(fēng)電裝備產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)，形成風(fēng)機以及主要零配件的全產(chǎn)業(yè)鏈生產(chǎn)格局，全省海上風(fēng)電裝備產(chǎn)業(yè)集群年產(chǎn)值100億元。
對于正處于蓬勃發(fā)展中的海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)而言，海上風(fēng)電試驗基地的開工建設(shè)，不僅能為相關(guān)領(lǐng)域關(guān)鍵核心技術(shù)的科技攻關(guān)創(chuàng)造良好條件，更將為海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新鏈的深入融合提供寶貴機遇。
據(jù)了解，我國的風(fēng)電機組產(chǎn)能、葉片產(chǎn)能、齒輪箱產(chǎn)能、發(fā)電機產(chǎn)能、固定式基礎(chǔ)的產(chǎn)能分別占全球市場的60%、64%、80%、73%、76%。海上風(fēng)電試驗基地建成后，將進(jìn)一步完善海上風(fēng)電技術(shù)創(chuàng)新及服務(wù)體系，為我國海上風(fēng)電裝備制造企業(yè)、科研機構(gòu)、運營單位等產(chǎn)業(yè)鏈上下游提供服務(wù)。
——海上風(fēng)電試驗基地建設(shè)，有利于推動新型電力系統(tǒng)和新型能源體系建設(shè)，服務(wù)能源清潔低碳轉(zhuǎn)型。
當(dāng)前，水、風(fēng)、光等清潔能源已逐漸發(fā)展成為我國構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的主體能源，是支持電力系統(tǒng)率先脫碳的主力軍。目前，福建省已形成清潔能源占據(jù)半壁江山、全品類電源協(xié)同發(fā)展的總體格局。
截至2023年10月底，福建省清潔能源裝機容量達(dá)5027萬千瓦，占全省總裝機容量的62.6%，其中海上風(fēng)電裝機容量達(dá)321萬千瓦。據(jù)測算，福建海上風(fēng)電理論蘊藏量超1.2億千瓦，隨著一批大容量海上風(fēng)電機組的并網(wǎng)投運，海上風(fēng)電并網(wǎng)規(guī)模還將不斷擴大。新型電力系統(tǒng)具有“雙高”(高比例可再生能源、高比例電力電子設(shè)備)的特點，對電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的要求不斷提高。
“基地建成后，將形成基于地面試驗的風(fēng)電機組并網(wǎng)性能試驗與評價體系，并建立相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，為大容量海上風(fēng)電機組并網(wǎng)試驗提供高效、可靠的技術(shù)手段，提升風(fēng)電機組性能質(zhì)量和并網(wǎng)友好水平，為大規(guī)模風(fēng)電接入下的電網(wǎng)安全可靠運行提供保障，服務(wù)清潔能源發(fā)展，助力實現(xiàn)‘雙碳’目標(biāo)。”福建海上風(fēng)電研究與試驗檢測基地項目負(fù)責(zé)人林俊輝說。
搶灘萬億藍(lán)海
發(fā)展海上風(fēng)電，是保障國家與區(qū)域能源安全的選擇，是推動海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展的抓手。
國家能源局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，截至今年6月底，我國可再生能源裝機突破13億千瓦，歷史性超過煤電。其中，風(fēng)電裝機3.89億千瓦，連續(xù)13年位居全球第一。“十四五”期間，我國規(guī)劃了山東半島、長三角、閩南、粵東、北部灣五大千萬千瓦級海上風(fēng)電基地集群。圍繞這五大海上風(fēng)電基地區(qū)域，全國大大小小的海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)基地相繼規(guī)劃建設(shè)。
據(jù)北極星風(fēng)力發(fā)電網(wǎng)梳理，截至2023年11月底，國內(nèi)沿海省區(qū)市已有約17個大型海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)集群落地。其中，福建漳州海上風(fēng)電裝備產(chǎn)業(yè)園、廣東(陽江)國際風(fēng)電城、廣西北部灣風(fēng)電零碳產(chǎn)業(yè)基地等均打出千億元年產(chǎn)值目標(biāo)。再加上部分基地目前已落實的階段性產(chǎn)值數(shù)據(jù)，國內(nèi)海上風(fēng)電大型產(chǎn)業(yè)基地總產(chǎn)值已逼近萬億水平。
據(jù)全球風(fēng)能理事會分析，全球32個區(qū)域市場的海上風(fēng)電裝機容量預(yù)計將在未來10年內(nèi)增加380吉瓦以上，除南極洲外，世界上各個大陸都有計劃大規(guī)模發(fā)展利用海上風(fēng)電。而未來10年，新增海上風(fēng)電裝機將更多來自亞太國家。
我國海上風(fēng)電近幾年批量起步，未來5年將是海上風(fēng)電技術(shù)創(chuàng)新和變革的關(guān)鍵期，海上風(fēng)電試驗基地承載了國家加快突破海上風(fēng)電設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)、提升裝備制造能力的重要使命。國家電網(wǎng)有限公司總經(jīng)理、黨組副書記張智剛在海上風(fēng)電試驗基地開工動員大會上表示，此次開工的國家級海上風(fēng)電研究與試驗檢測基地，是國家“十四五”規(guī)劃的重大項目，對于加快提升我國海上風(fēng)電基礎(chǔ)研究和試驗檢測能力、助力海洋強國建設(shè)和實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)具有重要作用。
我國海上風(fēng)電正迎來新的拐點，在不久的未來，海上風(fēng)電試驗基地的建成投產(chǎn)將為我國經(jīng)濟(jì)社會綠色低碳發(fā)展注入更多來自蔚藍(lán)海洋的澎湃動能。
來源：經(jīng)濟(jì)參考報 記者 周義
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