浩蕩的海風(fēng)與風(fēng)電大國重器實現(xiàn)了“雙向奔赴”。福建正進(jìn)行海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)布局，推動機(jī)組大型化、讓更多大功率機(jī)組海上“御風(fēng)”成為福建風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向。
從位于福州的長樂松下港乘船出發(fā)，經(jīng)過兩個多小時的海上航行便能抵達(dá)平潭外海，一座座風(fēng)電機(jī)組如同一座座白色巨塔屹立洋面、映入眼簾。輪轂中心高度達(dá)152米的全球首臺16兆瓦超大容量海上風(fēng)電機(jī)組，在這片海上風(fēng)電場內(nèi)顯得十分奪目。
單機(jī)容量最大、葉輪直徑最大、單位兆瓦重量最輕……在介紹這臺世界級的海上“大風(fēng)車”時，長江三峽集團(tuán)福建能源投資有限公司執(zhí)行董事雷增卷用了不少定語。說到“核心關(guān)鍵部件100%實現(xiàn)國產(chǎn)化”時，他加重了語氣。
隨著3支長達(dá)123米的葉片緩緩轉(zhuǎn)動，7月19日，由三峽集團(tuán)與金風(fēng)科技聯(lián)合研發(fā)的全球首臺16兆瓦超大容量海上風(fēng)電機(jī)組成功實現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電。業(yè)內(nèi)人士分析稱，這臺攻克了超長柔性葉片、大型主軸軸承、超大容量發(fā)電機(jī)小型化等一系列關(guān)鍵技術(shù)難題的發(fā)電機(jī)組成功并網(wǎng)發(fā)電，標(biāo)志著我國海上風(fēng)電大容量機(jī)組研發(fā)制造及運營能力再上新臺階。
布局：風(fēng)從海上來
為何“全球風(fēng)電之最”屹立福建沿海?風(fēng)是這個問題的答案。
16兆瓦超大容量海上風(fēng)電機(jī)組所在的平潭外海，是世界著名三大風(fēng)暴海域之一、受“狹管效應(yīng)”影響，全年6級以上大風(fēng)天達(dá)300多天。而擁有13.6萬平方公里海域面積、逾3700公里海岸線的福建海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的布局，也“寫”在這浩蕩的海風(fēng)之中。
早在20世紀(jì)70年代，福建便邁出了“化風(fēng)為寶”的探索腳步。1976年，平潭成立了風(fēng)力實驗小組啟動研制55千瓦風(fēng)力發(fā)電機(jī)，成為全國最早成立風(fēng)力試驗機(jī)構(gòu)的地方之一。40多年后的今天，從平潭外海向南北延伸，長樂、興化灣、漳浦……一座座海上風(fēng)電場在福建沿海海域漸次鋪開。
《福建省“十四五”海洋強(qiáng)省建設(shè)專項規(guī)劃》提出，要拓展海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈，有序推進(jìn)福州、寧德、莆田、漳州、平潭海上風(fēng)電開發(fā)。“十四五”期間，福建計劃在省管海域和深遠(yuǎn)海分別完成海上風(fēng)電配置1030萬千瓦、480萬千瓦。
據(jù)測算，目前海上風(fēng)電裝機(jī)容量位居全國第三的福建，海上風(fēng)資源的利用率仍不足1.1%。在中國可再生能源學(xué)會風(fēng)能專業(yè)委員會秘書長秦海巖看來，這意味著福建風(fēng)電產(chǎn)業(yè)巨量的前景和廣闊的未來。
近日，福建省發(fā)改委發(fā)布《福建省 2023 年海上風(fēng)電市場化競爭配置(第一批)結(jié)果的公示》，包括長樂B區(qū)(調(diào)整)10萬千瓦、長樂外海I區(qū)(南)30 萬千瓦、長樂外海J區(qū)65萬千瓦、長樂外海K區(qū)55 萬千瓦、莆田湄洲灣外海40萬千瓦，共5個場址、200萬千瓦風(fēng)電項目獲批建設(shè)。
突破：向著“更大”的方向
功率16兆瓦究竟有多大?雷增卷給出的答案是——滿發(fā)風(fēng)速下，單臺機(jī)組每年可輸出超過6600萬千瓦時的清潔電能，能夠滿足3.6萬戶家庭一年的生活用電，每年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤約2.2萬噸，減排二氧化碳約 5.4萬噸。
而風(fēng)是這“綠色電能”的驅(qū)動與來源。從2017年5兆瓦風(fēng)機(jī)到如今的16兆瓦“巨無霸”風(fēng)機(jī)，優(yōu)質(zhì)的海風(fēng)讓福建成為大功率海上風(fēng)機(jī)的試驗場，推動機(jī)組大型化、讓更多大功率機(jī)組海上“御風(fēng)”成為福建風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向。
“研發(fā)超大容量機(jī)組是海上風(fēng)電降低成本的重要路徑。”金風(fēng)科技海上業(yè)務(wù)單元總經(jīng)理于晨光給記者算了一筆賬：以100萬千瓦海上風(fēng)電項目為例，如果采用8兆瓦機(jī)組，需要125臺;采用16兆瓦機(jī)組，只需63臺，能節(jié)約35%以上的用海面積、降低40%以上的塔筒成本。另外，16兆瓦風(fēng)機(jī)捕風(fēng)效率有所提高，發(fā)電量比兩臺8兆瓦風(fēng)機(jī)還要提升6%以上?？傮w推算，項目度電成本能降低12.5%左右。
研發(fā)超大容量機(jī)組的必備條件便是擁有符合要求的、能支持大容量風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行型式認(rèn)證的海上風(fēng)電試驗場。2017年7月，福建三峽海上風(fēng)電國際產(chǎn)業(yè)園主體工程在福清開建。產(chǎn)業(yè)園遴選技術(shù)先進(jìn)、質(zhì)量可靠、最適合福建海況風(fēng)況的海上風(fēng)機(jī)機(jī)組入駐，為我國大容量海上風(fēng)機(jī)創(chuàng)新提供試驗的載體和平臺。
福建的海風(fēng)就這樣與大功率海上風(fēng)機(jī)實現(xiàn)了“雙向奔赴”。
近年來，金風(fēng)科技、東方電氣相繼在園區(qū)下線自主研發(fā)的 6.7兆瓦、8兆瓦、10兆瓦、13兆瓦、13.6兆瓦、16兆瓦海上風(fēng)電機(jī)組，助力福建成為海上風(fēng)電原創(chuàng)技術(shù)策源地，推動實現(xiàn)海上風(fēng)電大國重器“福建造”。
鑄鏈：風(fēng)讓企業(yè)彼此鏈接
一臺風(fēng)機(jī)究竟由多少個核心部件構(gòu)成?“從風(fēng)機(jī)主軸承到葉片再到傳動鏈，上萬個零部件在這個‘大風(fēng)車’里閃耀光彩。”于晨光告訴記者。
而在這上萬個零部件背后，是金風(fēng)科技、東方電氣、中國中車、中國水電四局、丹麥LM葉片等多家企業(yè)研發(fā)團(tuán)隊的名字。在雷增卷看來，“想讓大容量風(fēng)機(jī)吹上福建海風(fēng)，集群化的技術(shù)創(chuàng)新是關(guān)鍵。”
“中國中車生產(chǎn)發(fā)電機(jī)，艾爾姆公司生產(chǎn)葉片，水電四局生產(chǎn)塔筒，產(chǎn)業(yè)園集聚產(chǎn)業(yè)鏈成員單位，形成結(jié)構(gòu)件、電機(jī)、葉片、整機(jī)等完整的產(chǎn)業(yè)鏈，具備年產(chǎn)300萬千瓦以上的風(fēng)機(jī)及主要零部件生產(chǎn)、配送、售后服務(wù)能力，年產(chǎn)值達(dá)150億元。”福建三峽海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)園相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，風(fēng)讓風(fēng)電企業(yè)彼此鏈接，帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)共同轉(zhuǎn)型升級，一個集技術(shù)研發(fā)、設(shè)備制造、檢測證、建設(shè)安裝、運行維護(hù)為一體的世界級海上風(fēng)電裝備制造產(chǎn)業(yè)集群正在福建加速形成。
主軸軸承打破國外技術(shù)壁壘，軸承尺寸精度和旋轉(zhuǎn)精度達(dá)到P5級較高精度;超長風(fēng)機(jī)葉片突破玻纖和樹脂材料的限制，首次采用碳纖維實現(xiàn)輕量可靠……作為產(chǎn)業(yè)集聚的產(chǎn)物，16兆瓦超大容量海上風(fēng)電機(jī)組為全球海上風(fēng)電發(fā)展樹立了全新的標(biāo)桿。
“過去，國內(nèi)海上風(fēng)電開發(fā)由于起步晚，在人才、技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)等各方面都與國外存在很大差距。”福建農(nóng)林大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院教授戴永務(wù)表示，以資源開發(fā)帶動產(chǎn)業(yè)發(fā)展，福建正不斷延伸風(fēng)電裝備制造、安裝運維等產(chǎn)業(yè)鏈。在產(chǎn)業(yè)鏈之下，更具國際競爭力的人才鏈與技術(shù)鏈正加速鏈接……
