探訪山東首個百萬千瓦級海上風電基地

歲末年初，地處膠東半島乳山南側的黃海海岸線上，53臺高達130米的嶄新風電機組迎風起舞。

前不久，國家電投山東半島南U1場址一期45萬千瓦海上風電場項目剛剛在這里實現全容量并網發電。至此，國家電投山東能源半島南海上風電在運規模達125萬千瓦，成為山東省首個百萬千瓦級海上風電基地。

百萬千瓦海上風電基地建成

在山東半島南，剛剛建成的半島南U1場址一期，與半島南3號、半島南V場址兩個海上風電項目一同，構筑了國家電投在山東首個百萬千瓦級海上風電集群。182臺風機每年將發出36.5億千瓦時清潔電力，惠及膠東半島兩百余萬戶家庭。


▲國家電投山東半島南U1場址一期45萬千瓦海上風電項目全容量并網表彰大會現場

中國工業報記者獲悉，國家電投山東半島南U1場址海上風電項目由國家電投山東能源發展有限公司（簡稱“國家電投山東能源”）投資開發，規劃使用海域面積143平方公里，總投資100億元，總裝機容量900兆瓦，分兩期建設。

一期項目（即半島南U1場址一期）規劃使用海域面積71平方公里，由山東電力工程咨詢院總承包建設，布局53臺單機容量8.5兆瓦風電機組，配套1座海上升壓站及陸上集控中心。項目投產后，年可發電13.5億千瓦時，替代標煤約41.5萬噸，減排二氧化碳117.4萬噸。

據業主項目部負責人介紹，2023年11月1日，海上升壓站一次送電成功后，半島南U1場址一期項目進入風機送電階段；項目部精準把控作業窗口期，歷時12個小時完成53臺海上風機送電，創下海上風電送電速度的最快紀錄。

在山東半島南，除了半島南U1場址一期項目，國家電投山東能源還在2021年、2022年先后建成投產半島南3號、半島南V場址兩個海上風電項目，成功實現“三年三投”。

國家電投山東半島南3號30萬千瓦海上風電項目是山東省首批海上風電項目，實現了山東省海上風電“零的突破”。項目安裝了58臺單機容量5.2兆瓦風電機組，年發電量7.8億千瓦時。2021年12月16日，項目實現全容量并網。歷時217天，半島南3號30萬千瓦海上風電項目創海上風電搶裝潮下“當年合同，當年排產，當年施工，當年并網”的建設新紀錄。

國家電投山東半島南海上風電基地V場址50萬千瓦項目位于煙臺海陽南側海域，安裝了70臺單機容量7兆瓦發電機組及1臺單機容量10兆瓦定制化發電機組，配套建設1座220kV海上升壓站、1座陸上集控中心，年發電量15億千瓦時。作為山東省首批平價示范海上風電項目，半島南海上風電基地V場址50萬千瓦項目工期僅204天，創下國內首個“當年核準、當年開工、當年全容量投產”的新紀錄。

海上風電智慧風場不斷創新

沿著威海乳山小泓村一帶的海岸線向北而行，便是半島南風電集群在陸地的“大腦”——乳山陸上集控中心。

這里肩負著為無人值守的山東半島南U場址海上風電場遠程監控風電機組、管理調度風場運行的職責。風力發電機組、海上升壓站以及連接海纜等設施運行狀態數據，均傳輸到集控中心分析處理；同時，控制調整指令從這里向末端設備發出，是個不折不扣的“司令部”。2023年10月31日，該中心一次送電成功。

記者到訪乳山陸上集控中心時，在主控室的大屏上看到，“乳山場站安全生產信息報告”相關數據實時顯示:昨日平均風速7.0米/秒，發電量532.99萬千瓦時……

據國家電投山東能源海上風電公司乳山場站負責人李士棟介紹，乳山陸上集控中心占地1.8萬平方米，建設1座生產辦公綜合運維樓、220千伏配電裝置、電抗器、動態無補償用降壓變壓器等設施。

與乳山陸上集控中心遙遙相望的，是配套建設的一座220千伏、100萬千瓦海上升壓站。作為國內外單體容量最大的模塊化預裝式升壓站，適合海上風電大容量機組的66千伏集電系統在半島南U場址海上風電場全面應用。


▲國家電投山東半島南U1場址海上升壓站

據悉，66千伏集電系統，可在同樣的裝機規模、風機布置、同樣的電纜截面下連接更多風機。應用66千伏集電系統的半島南海上風電基地U場址一期項目縮短建設周期60天，節省造價達20%，節約用海面積約190公頃，節省工程造價達1.8億元。

在山東首個百萬千瓦級海上風電集群中，半島南U1場址一期、半島南3號、半島南V場址三大項目始終堅持創新驅動，多項技術應用填補行業空白。

記者從國家電投山東能源海上風電智慧創新工作室獲悉，海上風電機組消防系統創新應用、海上升壓站消防系統創新應用，已在半島南U1場址一期、半島南3號、半島南V場址項目落地。

依托半島南3號海上風電項目，聯合上海以寬公司，國家電投山東能源研制出一套海上風機高壓霧型式的消防系統，實現了從無到有的突破。目前該套風機消防系統已拓展運用到半島南3號項目、V場址、U場址項目43臺風機。與此同時，國家電投山東能源還研制出針對底層電纜穿甲板區域的消防防護系統。目前，該套海上升壓站消防系統已應用到半島南3號項目、V場址、U場址3個升壓站，獲得實用新型專利1項。

基于半島南V場址海上風電項目，多項創新成果落地。國內首個模塊化預裝式升壓站落地，有效縮短工期60天，節省造價20%；升壓站國內首次布置海水淡化系統，海水淡化能力20噸/日，實現了全天候生活生產淡水自主供應；針對半島南海域風資源分布，研發制造國內首臺10兆瓦定制化風機，全壽命期發電量提升5%，為后續海上風電機型的設計優化提供了實踐驗證。

向“深遠?！憋L電加碼布局

“十四五”期間，山東重點圍繞渤中、半島北、半島南三大海上風電片區，打造千萬千瓦級海上風電基地。到2025年，山東海上風電裝機力爭達到800萬千瓦。而率先建成百萬千瓦海上風電基地的半島南，藍圖正在徐徐展開。


▲國家電投山東半島南U1場址一期45萬千瓦海上風電場

國家電投山東能源海上風電公司生產運維部副主任王銳向記者介紹，除了已經投產發電的半島南U1場址一期、半島南3號、半島南V場址三大項目，半島南U場址二期，半島南HG32、HG34場址海上光伏兩大項目正穩步推進。又一個全新的百萬千瓦級海上風光基地即將誕生。

據悉，半島南U場址二期45萬千瓦項目位于山東乳山南側海域，擬安裝53臺單機容量8.5兆瓦風電機組，與一期項目共用1座220千伏海上升壓站及陸上集控中心。項目計劃于2024年實現全容量并網發電。

半島南HG32、HG34場址樁基式海上光伏項目，分別位于威海文登南側海域與煙臺海陽南側海域。HG32計劃總建設規模200萬千瓦，實證項目于2023年5月成功離網發電；HG34計劃總建設規模270萬千瓦，實證項目于2023年4月成功離網發電；該實證項目對推進山東全省乃至全國海上光伏開發具有積極的示范作用。

值得一提的是，半島南5號海上風電一期60萬千瓦項目也于2023年4月取得核準，目前正全力推進開工前相關支持性手續辦理。據悉，該項目位于煙臺海陽市南側海域，計劃總投資約60億元，擬安裝71臺單機容量為8.5兆瓦的風電機組。

2022年9月，國務院發布關于支持山東深化新舊動能轉換推動綠色低碳高質量發展的意見。其中提出，支持山東大力發展可再生能源，打造千萬千瓦級深遠海海上風電基地。平價時代下，海上風機大型化、集中規模化開發成降本增效有效途徑，“深遠?！币渤蔀楹Ｉ巷L電長遠發展的增長點和著眼點。

在剛剛收官的2023年12月18日，國家電投山東能源與招遠市政府代表剛剛簽署了全新的海上風電合作開發框架協議，此前，還與榮成市政府圍繞海上風電簽署戰略合作協議，在2023年實現兩次“深遠海”重要布局。

從近海邁向深遠海，作為山東省海上風電領域的排頭兵，國家電投山東能源主動融入地方發展大局，有望建成北方最大海上風電產業集群，推動百億級產業巨輪駛向“深藍”。