讓風能“吹”出更多電 我國“大風車”這樣挺進深遠海

10月31日，全球首個漂浮式風漁融合項目在福建莆田南日島海上風電場完成全部工程安裝，即將投產發電，將有力引導我國風電開發邁入深遠海。

全球首個漂浮式風漁融合項目安裝完成

漂浮式風漁融合項目采用三立柱半潛式平臺，平臺上安裝一臺4兆瓦海上風電機組，以及輕質柔性光伏組件，平臺中間取正六邊形作為養殖區域，在生產清潔電力的同時還能養殖魚類海產品，實現了風、光、漁融合。建成投產后，每年發電量可達1600萬千瓦時，相當于6000多戶普通家庭一年的用電量。

國家能源集團龍源電力“國能共享號”項目負責人 陳勇：一方面解決了海上風電向深遠海發展的技術瓶頸，另一方面推動了海水養殖向深遠海發展。兩者結合將有效降低綜合成本，有利于引導我國海上風電開發邁入深遠海。

相較于傳統固定的海床里的風機，漂浮式風機不需要大規模的鋼筋混凝土基礎，而是通過利用浮力原理，使其在水上漂浮運行，這使得漂浮式風機在深遠海部署更為方便。它還可以通過電動纜繩調節方向和位置，能夠適應多種風向和海流環境，獲得更多的風能。

水電水利規劃設計總院總規劃師 張益國：漂浮式海上風電系統在水深大于70米的海域具備更好的經濟優勢，推動漂浮式海上風電商業化、規模化發展，加快技術創新和成本降低，將會大力促進我國海上風電產業進步，為沿海區域綠色能源供應和經濟社會發展提供強力支撐。

20兆瓦大風車

讓風能“吹”出更多電

從2010年開始，我國風電累計裝機容量連續十三年穩居世界第一，近兩年，我國海上風電累計裝機規模更是占全球一半左右。讓風“吹”出更多電，是風電科研人員追求的目標。在湖南大學海上風力發電裝備與風能高效利用全國重點實驗室，正在攻關研制的大型風力發電機組將單機容量提升至20兆瓦。

這臺“20兆瓦級海上新型風力發電機組”模型正在進行測試，這是由國家重點研發計劃批復立項的全國在研最大容量風電機組。這臺風力發電機組由4組葉片構成，葉片高度、重心可調節，即便在離海岸線50公里以外的深海區，也可以抵御臺風等惡劣天氣。

海上風力發電裝備與風能高效利用全國重點實驗室主任 黃守道：在緊急情況，比如在臺風來的時候，可以把它放平，重心大大下降，保證在一些極端環境下的安全。

項目團隊負責人黃守道介紹，4組葉片做成了模塊化設計，既可以合并發電，達到20兆瓦的容量，又能單獨運行，互不干擾，不僅減少了單個葉片的制造成本，也讓維修變得更容易。研制成功后，一個發電機組每年可輸出超8000萬千瓦時的綠色電力，滿足4.4萬戶家庭一年的用電量，而且建設成本還不高。

海上風力發電裝備與風能高效利用全國重點實驗室主任 黃守道：我們這個新型的機組目標，就是讓建設成本每個千瓦能夠做到15000元，要和近海的風電機組一樣，計劃是在2024年底或者2025年要下水。

風電行業持續推進風機大型化

為了讓風電挺進深遠海，我國在研發漂浮式風機的同時，還在加快研制單機容量更大的風電機組，來解決深遠海風電開發的經濟性問題。

近日，由我國獨創的全球容量最大的雙轉子漂浮式海上風電平臺，在廣東已完成混凝土預制件浮體拼裝，這個漂浮式平臺搭載兩臺8.3兆瓦超緊湊半直驅海上風機，總容量達到16.6兆瓦，以“V”字形排列，共用一個漂浮式基座，成為全球容量最大的雙轉子抗臺風漂浮式風機，滿負荷狀態下，每小時就可以發出16600度清潔電能。

明陽集團風能研究院總工程師 陳思范：這臺雙轉子漂浮式風機擁有超過3000個智能傳感器，可以全面感知核心零部件的狀態、機組姿態、氣象條件、海洋環境和電力系統等因素，充分利用數字孿生技術、人工智能技術，實現全生命周期的健康感知并自我動態調整控制，是我國海上風電走向深遠海的重要探索。

自2019年以來，我國相繼下線投產了自主研發的8兆瓦、10兆瓦、13兆瓦、16兆瓦海上風電機組，短時間內取得了快速突破，并還在研發單機容量更大的機組，帶動了我國風電全產業鏈高速發展。

水電水利規劃設計總院總規劃師 張益國：隨著我國海上風電建設向深水遠岸布局，面臨著建設條件將會更復雜、施工難度更大等挑戰，風機塔筒、基礎及施工等工程建設成本增加，大容量風機將有利于降低單位千瓦的造價，提高工程收益水平，是深遠海海上風電發展的重要趨勢。