界面新聞記者｜馬悅然
在廣州南沙的海邊，出現(xiàn)了一臺此前從未見過的大型風機。不同于傳統(tǒng)風機的塔筒單塔直立形式，它一個樁基上安裝了兩個塔筒，分別安裝了三個葉片，呈“V”字型斜插入云。
這臺雙轉子大型風機，是全球單體容量最大的16.6 MW漂浮式風電平臺“明陽天成號”。7月12日，它首次公開亮相。
界面新聞記者在現(xiàn)場看到，它由兩臺8.3兆瓦的海上風機組成。高達219米的它，相當于60多層樓高，最大寬度達到369米，猶如海上的龐然大物。
它也是全球首臺在一個浮式基礎上安裝兩座塔筒的海上風電平臺。
據(jù)明陽集團介紹，其雙風輪的設計使得其掃風面積在5.2萬平方米以上，相當于7個標準化足球場。整座風電平臺排水總量約1.5萬噸，整體拖航設計吃水5.5米，可應用于水深35米以上的全球廣泛海域。
如果正式投運，“明陽天成號”平均每年可發(fā)電約5400萬度，能滿足3萬戶三口之家一年的日常用電。7月3日，“明陽天成號”已完成吊裝，未來將擇日拖航至廣東陽江海域。
“明陽天成號”實現(xiàn)了多項全球首創(chuàng)。其浮式基礎為全球首次采用抗壓能力達到115兆帕以上超高性能混凝土材料制造而成，這種混凝土材料強度是普通混凝土的4倍。浮筒采用的方案則突破了傳統(tǒng)采用純鋼結構或鋼混結構的限制。
此外，翼型雙塔筒、雙主機、雙風輪的設計，以及拉索系統(tǒng)的應用也為全球首創(chuàng)。這些設計預計使其發(fā)電量可提升4.29%，使塔筒具備協(xié)助對風的能力。
“明陽天成號”也是全球首臺采用下風向設計的風機，可使支撐結構極限載荷降低約40%。該風機還安裝了智能感應器，可通過視頻、圖像、音頻等多傳感器數(shù)據(jù)融合技術，實時感知2000多個零部件運行狀態(tài)。
“明陽天成號”將從廣州南沙拖航至廣東陽江明陽青洲四海上風電場內(nèi)，總航程約191海里。拖航航道將途徑深中通道、港珠澳大橋等工程，途經(jīng)碼頭多，航路涉及多處航道，拖航難度大。
為避免風機葉片在出港時與靠泊船只或海工裝備發(fā)生接觸碰撞，“明陽天成號”在出港后將下端葉片與風機塔筒保持平行，盡可能縮減對航道空中寬度的占用。
明陽集團黨委書記、董事長張傳衛(wèi)在啟航儀式上表示，近年來，明陽集團與中國三峽、中國海油合作，連續(xù)創(chuàng)造三項世界第一的海上漂浮式風電平臺技術。
據(jù)張傳衛(wèi)介紹，“明陽天成號”的研制歷時五年，通過裝備創(chuàng)新拓展海洋能源的可開發(fā)規(guī)模，降低了海上風電建造成本和度電成本。
近年來，海上風電市場成為風電企業(yè)新的競爭高地。全球風能理事會發(fā)布的《2024全球海上風電報告》指出，2023年全球海上風電裝機容量新增10.8 GW，同比增長24%，使總裝機容量達到75.2 GW。中國連續(xù)第六年在全球海上風電開發(fā)方面處于領先地位，2023年新增裝機容量達到6.3 GW。
根據(jù)中國可再生能源學會風能專業(yè)委員會(CWEA)統(tǒng)計，沿海11省市規(guī)劃的“十四五”海風開發(fā)目標超60 GW，新增裝機目標超50 GW。
去年，明陽集團旗下上市平臺明陽智能(601615.SH)海上風電新增裝機達2.9 GW，同比翻倍，位列全球第一。據(jù)Wood Mackenzie統(tǒng)計，明陽智能以1.8 GW的訂單量位列去年海上風電新簽訂單量之首。
因審批進程等限制因素，2023年中國海上風電裝機不及預期。明陽智能財報也提及，中標待交付的海上風電訂單，受不可抗力因素對具體項目實施進度的影響而發(fā)生延期交付，導致其海上風機銷售量較上年同期有一定幅度的下降，這是影響其業(yè)績下滑九成的原因之一。
全球風能理事會預計，2024-2033年間，全球有望增加超過410 GW海上風電裝機容量，屆時每年新增的海上風電裝機量將達到新增風電裝機的25%左右。據(jù)中國可再生能源學會風能專業(yè)委員會預測，2024年中國海上風電裝機量有望超過10 GW。
全球80%的海上風電資源位于水深60米以上的海域，深海風速更快，但深遠海風電開發(fā)建設依然面臨不小的挑戰(zhàn)。
在7月12日的深遠海海上綜合能源島與電氫氨醇技術研討會上，水電水利規(guī)劃設計總院海洋能源處處長查浩稱，在深海開發(fā)，對大容量海上風電機組質(zhì)量安全要求更高；同時，存在水深增加對基礎結構挑戰(zhàn)更大、大容量遠距離輸電挑戰(zhàn)更大、遠海施工建設、運維挑戰(zhàn)大等困難；且深海復雜環(huán)境地勘難度大、海上風電與多類型產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展挑戰(zhàn)大。
此外，比如漂浮式技術的應用和拓展也是深海風電發(fā)展需要面對的難點之一。
漂浮式風電指利用浮動結構支撐風力渦輪機在海上進行發(fā)電的技術。隨著風電項目離岸距離和水深的增加，固定式海上風機材料成本增加，施工難度提升。因此，一般情況下，當水深超過60米時，采用漂浮式風電技術以漂浮式基礎搭載風機，可以有效減少單位千瓦造價、用海面積和運維成本。
海上漂浮式風機具有諸多的優(yōu)勢，如機位部署更加靈活、海上施工安裝更加方便、可搭載更大功率的風電機組等。
查浩在會上表示，漂浮式風電技術挑戰(zhàn)較大，目前國內(nèi)半潛示范樣機，型式單一，容量小，整體技術難度大、建設成本高、開發(fā)經(jīng)驗少，未完全掌握多種技術路線的浮式風電系統(tǒng)設計、建造、施工等環(huán)節(jié)核心技術，平價規(guī)?；_發(fā)還有距離。
截至2023年末，全球累計漂浮式風機裝機量為236 MW，在全球總風電裝機量的占比僅為0.3%，預計2033年將提升至6%。
中國在政策端正大力支持漂浮式風電發(fā)展?！丁笆奈濉笨稍偕茉窗l(fā)展規(guī)劃》提出，要“推進漂浮式風電機組基礎、遠海柔性直流輸電技術創(chuàng)新和示范應用，力爭十四五期間開工建設我國首個漂浮式商業(yè)化海上風電項目”。
2020年4月，“明陽天成號”漂浮式風電平臺1：10縮尺比樣機曾在德國Quarry湖試運行，同年10月完成了在波羅的海為期2個月的海上運行。
明陽智能財報顯示，去年，采用該公司MySE7.25-158漂浮式風機的中國首座深遠海浮式風電平臺“海油觀瀾號”成功并入文昌油田群電網(wǎng)，成為國內(nèi)首個在水深過百米、離岸距離超百公里的“雙百”條件下運行的深遠海漂浮式風機。