天時(shí)地利，亞洲最大的海上風(fēng)電場應(yīng)運(yùn)而生

位于江蘇省東南部、長江三角洲北翼的如東縣，東北兩面臨海。沿海百里列隊(duì)的風(fēng)車，日夜不停地迎風(fēng)旋轉(zhuǎn)——這里有亞洲最大的海上風(fēng)電場。

上圖：中廣核如東海上風(fēng)電示范項(xiàng)目距離海岸約25公里，裝機(jī)量達(dá)15萬千瓦。

中圖：龍?jiān)慈鐤|海上風(fēng)電項(xiàng)目開展例行檢查。

下圖：華能如東海上風(fēng)電項(xiàng)目機(jī)組成功吊裝葉片。

近年來，江蘇充分利用風(fēng)能資源優(yōu)勢，加快海上風(fēng)電發(fā)展，為構(gòu)建綠色能源產(chǎn)業(yè)板塊拓展了新的空間。僅如東縣就累計(jì)建成風(fēng)電項(xiàng)目18個(gè)，總裝機(jī)容量達(dá)180萬千瓦。

如今的南黃海海域，中廣核、華能、龍?jiān)吹软?xiàng)目風(fēng)電機(jī)組如長龍列陣，風(fēng)車飛舞間，綠色電能正源源不斷地輸向全國各地。

天時(shí)地利，海上風(fēng)電應(yīng)運(yùn)而生

在各項(xiàng)非水可再生能源之中，風(fēng)電發(fā)展正率先進(jìn)入商業(yè)化和市場基礎(chǔ)的發(fā)展軌道?！皣H市場上，風(fēng)電已經(jīng)成為最具價(jià)格競爭優(yōu)勢的技術(shù)之一?！痹诮照匍_的第四屆中國海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展國際峰會上，國家發(fā)展和改革委員會能源研究所、國家可再生能源中心副主任陶冶表示，未來數(shù)年內(nèi)的海上風(fēng)電發(fā)展將極具競爭力。

與陸上風(fēng)電相比，海上風(fēng)電具有機(jī)組發(fā)電量高、單機(jī)容量大、不占用土地、不消耗水資源以及適宜大規(guī)模開發(fā)等優(yōu)勢。而且，海上風(fēng)電一般靠近電力負(fù)荷中心，便于電網(wǎng)銷納，免去長距離輸送。在我國光伏、石油及陸上風(fēng)力發(fā)電等能源過剩的情況下，很多地方和企業(yè)都將目光投向海上風(fēng)電行業(yè)。

受季風(fēng)影響，如東縣的風(fēng)能資源十分豐富。早在上世紀(jì)90年代，該縣就率先在全國開展大規(guī)模沿海風(fēng)能源的調(diào)查工作。2002年，國家首個(gè)風(fēng)電特許權(quán)項(xiàng)目在如東落地。

潮間帶是高低潮水位之間的海岸，緊鄰陸地。2009年，國電龍?jiān)措娏瘓F(tuán)投資建設(shè)的江蘇如東海上潮間帶試驗(yàn)風(fēng)電場陸續(xù)并網(wǎng)運(yùn)行。作為國內(nèi)首個(gè)潮間帶風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目，它的成功投產(chǎn)吹響了江蘇建設(shè)“海上三峽”的號角。

2010年，如東又建成全國首個(gè)海上風(fēng)電試驗(yàn)場。上海電氣、海裝、明陽、金風(fēng)、遠(yuǎn)景等8家國內(nèi)風(fēng)機(jī)制造企業(yè)，在此測試各種類型的海上風(fēng)機(jī)。“這個(gè)試驗(yàn)場為國產(chǎn)海上風(fēng)電機(jī)組走向成熟提供了試驗(yàn)平臺，被業(yè)內(nèi)譽(yù)為‘海上朱日和’。”如東縣能源局局長張俊表示。

張俊介紹，國家能源局、海洋局于2012年對海洋功能區(qū)劃作了調(diào)整，明確海上風(fēng)電應(yīng)滿足“雙十”要求，即離岸十公里以上、水深十米以上，力求海上風(fēng)電開發(fā)與海洋保護(hù)和諧共生。

2016年9月，我國首個(gè)滿足“雙十”要求的海上風(fēng)電項(xiàng)目——中廣核江蘇如東15萬千瓦海上風(fēng)電示范項(xiàng)目全場投入商業(yè)運(yùn)行，這是我國首個(gè)全場投運(yùn)的離岸距離最遠(yuǎn)、裝機(jī)容量最大的海上風(fēng)電項(xiàng)目，標(biāo)志著我國掌握了海上風(fēng)電建設(shè)的核心技術(shù)，成為繼德國、英國等國家后，少數(shù)幾個(gè)具備海上風(fēng)電建設(shè)核心能力的國家之一。

“目前，如東風(fēng)電項(xiàng)目累計(jì)完成投資超200億元，并網(wǎng)裝機(jī)容量約占江蘇全省風(fēng)電的三分之一?！睆埧≌f。

技術(shù)創(chuàng)新，風(fēng)電項(xiàng)目屢破難題

海上風(fēng)電是風(fēng)電技術(shù)的前沿領(lǐng)地，需要克服海上施工、抗海水和鹽霧腐蝕、電纜遠(yuǎn)距離鋪設(shè)等多個(gè)技術(shù)難題。歐洲的技術(shù)領(lǐng)跑全球，而我國經(jīng)過近年來的探索，也在一些領(lǐng)域取得突破。

中廣核15萬千瓦如東項(xiàng)目就創(chuàng)造性地采用了110千伏海上升壓站?！昂Ｉ仙龎赫鞠喈?dāng)于人的心臟，將海上風(fēng)機(jī)發(fā)出的電能經(jīng)過海上升壓站升壓到110千伏后再輸往陸地。如果沒有海上升壓站，電力輸送損耗大，輸送通道多，征用的海上面積也更大?！敝袕V核集團(tuán)如東項(xiàng)目負(fù)責(zé)人徐成根說。

由于海上環(huán)境特殊，無人值守的升壓站從設(shè)計(jì)到施工，再到維護(hù)，以及選用的電氣設(shè)備，都與陸上有很大區(qū)別。此前，國內(nèi)并無相關(guān)設(shè)計(jì)、施工經(jīng)驗(yàn)，屬于“摸著石頭過河”。

“一根93米高、943噸、直徑6.5米的基礎(chǔ)鋼管樁，沉樁垂直度偏差不超過30厘米?！毙斐筛榻B，施工過程中，中廣核采用了全球首創(chuàng)的可拆卸式穩(wěn)樁平臺浮吊吊打沉樁工藝，成功解決了單樁垂直度需控制在千分之三以內(nèi)的世界難題。

2017年10月投運(yùn)的華能30萬千瓦如東項(xiàng)目，根據(jù)如東海域沙洲堆積情況，在國內(nèi)首次采用雙升壓站設(shè)計(jì)，兩個(gè)海上升壓站同時(shí)設(shè)計(jì)、制造、安裝、并網(wǎng)發(fā)電。

“‘雙胞胎’升壓站設(shè)計(jì)，既解決了海域沖淤和航道變化對海纜的影響，又提高了風(fēng)電場電能送出的可靠性。”華能集團(tuán)如東海上項(xiàng)目部副經(jīng)理馬強(qiáng)告訴記者，該設(shè)計(jì)為有效解決主海纜失電情況下風(fēng)電機(jī)組的偏航、防腐和通訊功能，保證風(fēng)電機(jī)組的安全性，并寫入了中國能源行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

除此之外，華能如東項(xiàng)目還首次規(guī)?；瘧?yīng)用了20臺5兆瓦風(fēng)機(jī)和國內(nèi)直徑最長葉輪。馬強(qiáng)介紹：“風(fēng)機(jī)功率大，葉片長，單位掃風(fēng)面積就大。使用5兆瓦風(fēng)機(jī)，配備83.6米葉片，掃風(fēng)面積達(dá)2.3萬平方米，相當(dāng)于4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)足球場大小，發(fā)電效率可想而知?！?/p>

馬強(qiáng)所說的5兆瓦風(fēng)機(jī)，由中國船舶重工集團(tuán)海裝風(fēng)電公司國家海上風(fēng)力發(fā)電工程技術(shù)研究中心研發(fā)，是該級別下全球唯一一款適應(yīng)所有海域、各類風(fēng)區(qū)的海上風(fēng)電機(jī)組；而83.6米葉片，是指重慶通用工業(yè)集團(tuán)制造的海上風(fēng)電葉片，轉(zhuǎn)動時(shí)葉輪直徑171米，為亞洲最長、世界第二。

“我國海上風(fēng)電葉片從最初的62米到73.5米，再到83.6米，制造能力逐漸提升。”重慶通用工業(yè)集團(tuán)董事長、總經(jīng)理劉忠堂難掩激動與喜悅。據(jù)了解，83.6米葉片兼顧5兆瓦和6兆瓦機(jī)型的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和長度可拓展性，在同類風(fēng)區(qū)發(fā)電效率可增加12%，且采用碳纖維材料，在葉片增加10米的基礎(chǔ)上，總重量維持不變，降低了機(jī)組安裝和風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)建造成本。

外聯(lián)內(nèi)引，打造特色產(chǎn)業(yè)鏈條

伴隨著如東海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的高歌猛進(jìn)，中船重工、海裝風(fēng)電、明陽風(fēng)電、上海電氣等一批行業(yè)內(nèi)的知名企業(yè)看準(zhǔn)時(shí)機(jī)，相繼落戶如東新能源設(shè)備產(chǎn)業(yè)園。目前，風(fēng)電主機(jī)研發(fā)制造前五名的企業(yè)，在如東均有投產(chǎn)。

華能項(xiàng)目中連接南北風(fēng)場的電纜，是目前國內(nèi)最粗、單位長度最重的三芯海底光電復(fù)合纜，由如東本土企業(yè)江蘇中天科技股份有限公司自主研發(fā)。經(jīng)歷從鄉(xiāng)鎮(zhèn)磚瓦廠華麗轉(zhuǎn)型為高科技企業(yè)的中天科技，在海纜大長度交聯(lián)、大長充芯除氣、成纜工藝等方面開展科研攻關(guān)，制造出對標(biāo)國外產(chǎn)品的超高壓三芯海纜。

走進(jìn)另一家本土企業(yè)江蘇海力風(fēng)電設(shè)備科技有限公司的廠房，記者看到200多名工人正忙著焊接作業(yè)。寬闊的貨場上，巨大的塔筒正在起吊，裝上一輛輛大貨車，發(fā)往風(fēng)電場。

江蘇海力總經(jīng)理沙德權(quán)指著塔筒介紹，“這是國內(nèi)首款海上6兆瓦大功率風(fēng)機(jī)塔筒。別小看塔筒的焊接，每一道縫就需要焊接60個(gè)小時(shí)?！焙附庸に嚨膬?yōu)劣關(guān)系產(chǎn)品的使用壽命，海力風(fēng)電就積極與中水電華東勘測設(shè)計(jì)院等科研院所合力攻關(guān)，焊縫一次性合格率達(dá)98%以上。短短幾年，江蘇海力創(chuàng)下了國內(nèi)海上風(fēng)電配套設(shè)備生產(chǎn)的諸多第一，延伸開發(fā)了塔筒、導(dǎo)管架、單樁、測風(fēng)塔等高端鋼結(jié)構(gòu)部件。其自主研發(fā)的海上大功率導(dǎo)管架基礎(chǔ)承載平臺被列入國家重點(diǎn)新產(chǎn)品計(jì)劃和江蘇省首臺重大技術(shù)裝備，填補(bǔ)了國內(nèi)空白。

在如東，像中天科技、江蘇海力這樣的風(fēng)電企業(yè)還有40多家。為了做長做優(yōu)新能源產(chǎn)業(yè)鏈條，該縣先后成立國內(nèi)首個(gè)風(fēng)電行業(yè)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟組織，建成首個(gè)國家火炬海上風(fēng)電特色產(chǎn)業(yè)基地，通過資源整合、產(chǎn)業(yè)聯(lián)合、資本融合、產(chǎn)學(xué)研合作，推動風(fēng)電產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展。

從去年起，如東又規(guī)劃建設(shè)海上風(fēng)電母港。項(xiàng)目現(xiàn)場負(fù)責(zé)人辛偉峰介紹：“這個(gè)占地5平方公里的母港設(shè)有風(fēng)電裝備制造業(yè)碼頭區(qū)和臨港產(chǎn)業(yè)配套服務(wù)碼頭區(qū)，今年年底建成后，將成為長三角地區(qū)海上風(fēng)電裝備生產(chǎn)制造中心、檢測中心、運(yùn)維倉儲中心?！?/p>

海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)取得的不僅是經(jīng)濟(jì)效益，更重要的是環(huán)境效益和社會效益。如東縣能源局的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，截至去年年底，該縣風(fēng)力發(fā)電累計(jì)實(shí)現(xiàn)上網(wǎng)電量165億千瓦時(shí)，與同等裝機(jī)規(guī)模的火力發(fā)電廠相比，減排二氧化碳1485萬噸，節(jié)約標(biāo)煤近577.5萬噸。

“到‘十三五’期末，全縣風(fēng)電并網(wǎng)裝機(jī)規(guī)模將超過300萬千瓦，繼續(xù)打造全國領(lǐng)先的海上風(fēng)力發(fā)電基地?！比鐤|縣委書記潘建華對未來充滿信心。