由于陸地上經(jīng)濟可開發(fā)的風資源越來越少,全球風電場建設(shè)已出現(xiàn)從陸地向近海發(fā)展的趨勢。與陸地風電相比,海上風電風能資源的能量效益比陸地風電場高20%~40%,還具有不占地、風速高、沙塵少、電量大、運行穩(wěn)定以及粉塵零排放等優(yōu)勢,同時能夠減少機組的磨損,延長風力發(fā)電機組的使用壽命,適合大規(guī)模開發(fā)。
我國海上風資源豐富,海上風電也因其清潔低碳、靠近東南沿海地區(qū)用電負荷側(cè)、消納方便,在“雙碳目標”中的作用愈加凸顯。海上風能清潔低碳,資源儲量大,適合大規(guī)模開發(fā),有望成為沿海地區(qū)未來主力電源之一,可以有效提高我國的能源供給安全系數(shù),在改善能源結(jié)構(gòu)的同時保障能源供應(yīng)安全。發(fā)展海上風電,與大力發(fā)展海洋經(jīng)濟、建設(shè)海洋強國戰(zhàn)略高度吻合。
水深小于50米為近海風電,一般采用單樁或者導管架式等結(jié)構(gòu)將風機固定在海床上;而水深大于50米的深遠海風電則采用漂浮式海上風電裝備。據(jù)估計,我國深遠海風能儲量超過2200吉瓦,在海上風資源中占比超過60%。從近海向深遠海發(fā)展,是未來風電發(fā)展趨勢。
中國海裝聯(lián)合多家單位,從海上浮式風電裝備的基礎(chǔ)理論研究出發(fā),在基礎(chǔ)理論與實驗結(jié)果互相驗證的基礎(chǔ)上,開展海上浮式風電裝備的工程設(shè)計,先后攻克突破了復雜海洋環(huán)境氣動及水動載荷耦合動力學分析技術(shù)、海上浮式風電裝備協(xié)同控制技術(shù)、浮式風電裝備一體化設(shè)計等一系列卡脖子難題,最終研制出了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的深遠海浮式風電裝備“扶搖號”。
“扶搖號”的浮式平臺總長72米、型深33米、型寬80米,搭載中國海裝6.2兆瓦抗臺型I類風力發(fā)電機組,機組塔筒高度為78米,輪轂中心高度96米,風輪直徑152米,葉片長度74米,浮體和機組總重量超過4000噸,為目前國內(nèi)最大浮式風電機組,將應(yīng)用于平均水深65米的深海海域。
“扶搖號”主要部件90%以上都是在國內(nèi)完成配套,將應(yīng)用于平均水深65米的深海海域,其具備環(huán)境適應(yīng)性強、機組功率國內(nèi)最大、浮體結(jié)構(gòu)形式簡單、系泊錨固系統(tǒng)可靠性高、一體化設(shè)計等諸多優(yōu)勢,有效填補了我國深遠海浮式風電裝備的空白,成為我國進軍深遠海能源開發(fā)領(lǐng)域的一大“利器”,更為進一步提升我國在風電和海洋工程裝備領(lǐng)域的國際競爭力提供了有力支持。
(資料來源:中國科學報、中國環(huán)境)
原標題:扶搖直上九萬里 國內(nèi)首臺深遠海浮式風電裝備正式起航
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