我国海上风电发展现状及对策建议研究

(整期优先)网络出版时间:2023-05-23
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我国海上风电发展现状及对策建议研究

宋鹏飞

浙江日风电气股份有限公司, 浙江 杭州 310012

摘要:当今全球能源形势非常严峻,此外传统化石能源的利用对生态环境造成的破坏,其后果日趋凸显。可再生能源领域越来越受到人们的广泛重视。在国家的大力扶持下,风电技术取得了显著的进步。风电作为新能源领域中应用最为广泛的技术项目之一,其发挥的作用越来越大,为我国的经济发展创造了有利的条件。近几年,陆上风能所发挥出的经济价值有目共睹,但由于其需要占用更多的陆地资源,因此风能资源更加丰富、装机容量更大的近海风力发电项目更具明显的优势。

关键词:海上风电;发展现状;对策建议

引言:我国海上风力发电具有独特的优势,具有良好的开发前景。由于其清洁低碳、紧邻沿海地区,而且还具有用电负荷大、消纳压力小等特点,非常适合基地化、规模化发展,因此从目前海上风力发电的前景来看,具有非常明显的优势,对于我国清洁能源的最大化运用发挥着重要的贡献。本文提出了在海上风力发电系统的实际运用,必须要走全面国产化的道路。此外还要尽量减少海上工作面,提高发电质量以及工作效率、降低运营维护等的资金投入,推动海上风力发电价格合理、可持续性发展。推动海上风电向外延伸的产业例如金融、制造业、风电资本等,保障其健康发展,有效地为“双碳”目标提供支持。

1我国海上风电发展现状

1.1我国海上风电资源现状

中国有着漫长的海岸线和广阔的海域,在发展海上风力发电方面有着得天独厚的优势。据有关资料的统计和分析,我国在远海、近海区域中有着十分丰富的风能资源,预计可利用的风能超过三十亿千瓦。在海上风力发电技术不断升级以及优化的背景下,合理开发和应用海上风力发电,有利于促进我国能源结构转型,为实现国家绿色可持续发展的战略目标作出巨大贡献。

1.2我国海上风电政策现状

目前,海上风力发电成本仍偏高。2022年开始,由于海上风力发电技术的不断完善进步,使得相关产业逐步摆脱了对财政补贴的高度依赖,并逐渐步入“平价”阶段。为了促进清洁能源市场能够稳定实现良性发展,国家还需要对海上风力发电项目给予一定的财政支持,以保证可再生能源装机容量的稳步增长。针对这一情况,我国三个沿海大省广东、山东、浙江针对海上风电项目出台了“省补”的政策,并根据当地实际情况,制定了一套行之有效的补贴方案,确保了该技术的不断完善与发展。

2我国发展海上风力发电的特点

由于我国东部靠海,因此经济相对较为发达,因此对电力的需求非常庞大。该地区电力系统规模庞大,但是也具有传统能源相对贫乏的特点。长久以来该地区过于依赖不可再生能源的国内省外输入以及国外进口,对于这些地区经济的可持续发展是极其不利的。我国沿海地区的风电场分布较广,且与负荷中心相邻,因此电力传输损失较小。近海风电场的发展是中国东南海岸风能资源开发和环境保护的一项重要举措。相对于陆地风力发电,海上风力发电具有节约土地资源、稳定的风速、更高的发电时数,因此更加适合大规模开发,且海上风场扰动更小,受地形和气候影响更小,视觉和噪声更少。与此同时,海上风力发电行业也必然面临着极大的投资和运营费用问题。

2.1海上风电技术难度大

近海风力发电设备由于要经受强风、海水腐蚀、海浪冲击等恶劣环境的影响,因此决定了其基础结构复杂、技术难度较高。当前,我国在海上风力发电领域中,关键的技术支持还有很大不足,适用于多工况的施工装备也较为匮乏。相关设计建造、试验研究方面也非常稀少,以及离岸变电站、海底电缆的输电效率不高。目前,我国在整机生产上已有长足进步,生产水平已跻身于国际前列,但是,核心的风电装备的设计与制造质量、兼容性、产品的小型化程度等还有较大的差距,诸如变速运转、变桨调节、无齿轮箱等还需要从国外进口,这就对我国海上风电发电场的建设带来了不小的负担,其安全性也不高。

2.2海上风电场维修困难

海上风电场在运行过程中容易出现很多故障,其中以机组叶片损伤、电缆疲劳损伤、齿轮箱损伤以及变压器故障最为普遍。为此,必须定期对机组进行清洁、设备安全隐患检查,并对出现的故障及时采取检修措施,才能保证风电发电机的可靠运转,实现稳定、安全等产。与陆地上相比,海洋环境条件恶劣,维护难度大,维护成本高,一旦出现恶劣海况时,往往出现难以接近维修的情况,从而严重影响发电,甚至会造成长时间停电的情况。在海上风电场的运行中,远程监测技术是非常关键的技术,依赖该技术能够及时掌握风机设备的运行情况,及时发现问题并给予排除,达到防患于未然的目的。

2.3海上风电开发受项目环境制约

目前我国海域功能分区不够清晰,在协同管理机制方面还较为欠缺,而且各个部门所遵守的法规与执法手段协调性也较差,没有形成统一的管理、协调机制作为依托,因此对于海上风力发电领域的发展起到一定的阻碍作用。当风电项目临近沿海地区时,势必会影响到当地渔业、生态环保等问题。而远离海岸,势必会对船运造成一定程度的干扰。与此同时,测风塔等硬件设备相对落后,在海上的风能资源方面,实测资料也往往准确性、持续性不足,虽然以观测、卫星提供数据虽然能够初步评估我国近海的风能资源情况,但是却不对海上风况具有代表性,现阶段我国海洋水文监测以及相关地质勘查技术发展也较为缓慢。

3国内海上风电发展的对策建议

3.1统筹优化海上风电资源配置

一是强化了顶层的规划。要对风力资源的储量和分布有一个准确的了解,以便对未来的能源进行规划。二是成立联合推进工作小组。各级能源主管部门要建立一个专门的机构或工作组,来负责协调海上风电业主与能源、海洋、军事、环保等主管部门之间的沟通对接,协同推动海上风电项目的审批和建设。三是对电力系统的有关要求进行综合考虑。对电网发展、电力送出以及对电网运行的影响进行综合考虑,对海上送电通道进行统筹规划,采取合建共用、统一代建代维等方式,降低重复投资,达到对整个社会资源的最佳配置。

3.2努力解决风电并网、消纳难题

国家应海上风电开发和电网建设进行统一规划。首先,要对电网结构进行改善,新建更多的高压线路,扩大海上风电并网规模,降低海上风电对主电网的影响。第二,要改变传统的电网发展模式,通过构建智能电网,实现电能的合理分配,大幅提升电网对风力发电的消纳比例,促进新能源的开发;第三,风力发电公司还可以和本土发电公司组成“战略同盟”,联合开发近海风力发电,为风力发电提供技术支持与保障。

3.3政府加大财税、电价政策支持

推动清洁能源如风能和光伏发电的发展已经形成了一种共识。最近,国家能源局出台了一系列的政策措施来促进风电场的“回暖”,而“维持风电场的稳定和持续发展”和“积极推进海上风电场的发展”这两项政策更是引起了广泛的关注。国家有关部门要对不同区域的风能资源条件、风电场工程综合造价水平、海上风电场工程运营维护费用等进行探索和总结,并与国家有关财税政策相结合,制定出适合海上风电发展的电价政策,全力推动我国海上风力发电建设的向前发展。

3.4深化产业研究完善产业链条

国家牵头成立海上风电研发机构,加强海上风机制造公共技术平台建设,建设用于新产品研发和试验的海上风电场,以降低经济成本,优化产业结构为目标,可采取定向采购换取国外转让技术等措施,鼓励国内相关企业自主研发,具有自主品牌和国际竞争力的海上风机制造商。

总结:从人类发展的历史来看,要想实现国富民强,就必须走向深远海,发展深蓝经济,建设海洋强国。随着科学技术的不断进步与社会的不断发展,海上风力发电将与海上光伏发电、海水制氢、海上牧场等新的经济形态相结合,为工业发展带来新的契机,从而促进我国海洋经济的全面发展,促进我国能源结构的转变,建设新型电力体系,促进我国“双碳”目标的实现。

参考文献:

[1]雒德宏.我国海上风电发展现状及对策建议[J].水电与新能源,2022,36(11):76-78.

[2]郭宇星.我国海上风电的发展现状及对策建议[J].产业与科技论坛,2014,13(09):15-16.

[3]何杰,赵鑫,杨家胜.我国海上风电产业发展的对策与建议[J].人民长江,2011

[4]王凤云,王辉.国内外海上风电场现状及其基础设施研究[J].中国造船,2011

[5]张永康,吴建新,吴凤民.高稳高效海上风电安装平台关键制造技术研究[J].电加工与模具,2021(1):1-6