N据福建日报 文/图
一台13.6兆瓦的海上风电机组,有多大?
——叶轮直径252米,扫风面积约5万平方米,相当于7个标准足球场。
一台13.6兆瓦的海上风电机组,能发多少电?
——满发风速下,每转动一圈可发电29度,每年输出6350万度清洁电能,满足3.2万户三口之家一年家庭正常用电。
这是目前全球范围内叶轮直径最大、亚太地区单机容量最大的风电机组,它的诞生地正是福建。
在福建,这样的纪录不断刷新,海上建“风车”的故事正在上演。
在福建建“风车” 没有任何先例可循
2016年2月,张程远从天津大学流体力学专业硕士毕业后来到福清,他的第一份工作,就是在海上建“风车”。
彼时,福建陆地上虽已有不少风车田,但海上风能资源的开发仍是空白。“福建的风,可是‘金风’!”提到福建的风能资源,每个风电建设者都会眼前一亮。福建所处的台湾海峡,是全国风力最大的海区之一,在高耸的武夷山脉和阿里山脉夹击下,从大洋深处吹来的风更加集中和强劲。据统计,福建沿海全年7级以上大风的天数可达100多天,这样得天独厚的资源禀赋,在全国找不到第二个。
风能资源虽好,但复杂的海况条件,为“金风”开发设置了门槛。张程远告诉记者,和其他地区相比,福建海底地形起伏陡峭,暗流涌动,海底裸岩坚硬如铁,这对海上风电的施工提出了更为严苛的要求。
张程远所在的福清海峡发电有限公司,是三峡集团福建公司所属单位之一。作为国内较早进军海上风电的央企,三峡集团已在广东阳江、江苏响水、江苏大丰、辽宁庄河等地开发建设了一系列的海上风电项目。2015年6月,福建省政府与三峡集团签署战略合作协议,双方提出立足福建、面向沿海、辐射全球,打造海上风电引领者的发展战略。
2017年,三峡集团福清兴化湾海上风电场项目正式启动。海上大兆瓦风机的尺寸和重量,都远高于陆上风机,海况的不确定性,更为装机带来极大风险。要想建好一台风车,天时、地利、人和缺一不可,其中最为关键的,就是抢抓窗口期。
在福建“建风车”,没有任何先例可循。海上风电人只能通过一次又一次的吊装积累经验,逐步提升工艺水平和施工效率。在2020年兴化湾二期项目吊装高峰期,施工队海上累计作业天数超过了一百天,在短短一年内完成了20多台风机的吊装。
2021年10月,福清兴化湾59台风机全部并网发电,年发电量达14亿千瓦时,可满足70万个三口之家一年的正常用电需求。
“奥林匹克”竞赛 让福建海上风电装备产业走在世界前列
和热火朝天的建设相比,一场不见硝烟的科技竞赛,正在风机之间展开。
福清兴化湾一期海面上,来自国内外8个知名风机厂商生产的14台5兆瓦以上风电机组迎风而立,蔚为大观,这是全球首个大功率海上风电样机试验场,也被业内称为海上风电“奥林匹克赛场”。
这是三峡集团作为福建海上风电产业链“链长”,进行谋篇布局的一次大胆尝试。在此之前,国内海上风电开发由于起步晚,在人才、技术、标准等各方面都与欧洲存在很大的差距,主流的海上风电机组单机容量也停留在5兆瓦以下。
“大功率、多品牌风电机组在同一风场进行较量,这是史无前例的。”福清海峡发电有限公司副总经理陈进贵是这场比赛的“评委”之一。在三峡福建海上风电集控中心大屏上,可以清楚地看到试验场上所有风机的运行情况。陈进贵告诉记者,在科研期内,他们对试验场内样机的发电小时数、可利用率、等效小时数等指标进行记录,测试筛选出质量可靠、性能最优、技术先进且最适合福建海风特点的风电机组,邀请厂家进驻产业园。
与兴化湾隔海相望的福清江阴半岛上,坐落着福建三峡海上风电国际产业园,这里是中国海上风电原创技术策源地。
三峡集团福建公司执行董事、党委书记雷增卷是福建海上风电的拓荒者,2015年他第一次来到江阴港时,正在规划的千亩产业园区还是寸草不生的荒沙滩。
福建与三峡集团携手,除了集中连片规模化开发建设福建海上风电——建设世界规模最大的海上风电基地外,还有一项重要任务,就是打造国际一流的海上风电装备制造产业基地。为此,2017年,当海上风机竞赛正酣,三峡产业园也正式动工建设。
“什么样的厂家能够进驻,邀请哪些厂家进驻,我们前期做了无数次的论证和调研。”雷增卷说,按照“一盘棋”的思想,园区对海上风电产业链上下游进行统筹规划,确保园区内产业不重复建设,并提供定制化厂房和相应配套,推动产业链加速形成。短短2年时间,产业园引进了东方电气、金风科技、中国中车、中国水电四局、丹麦LM叶片等龙头企业,形成结构件、电机、叶片、整机等完整的产业链,具备年产300万千瓦以上的风机及主要零部件生产、配送、售后服务等能力。
完备的产业链配套,无疑加速了我国大容量海上风电机组的技术进步和商业化进程。从2019年国内首台完全自主知识产权8兆瓦风机下线到2022年全球范围内叶轮直径最大、亚太地区单机容量最大的13.6兆瓦海上风电机组下线,短短几年时间,福建海上风电项目开发带动了中国海上风电装备制造从“跟跑”“并跑”到“领跑”的实质性飞越,也让福建的海上风电装备产业走在世界前列。
数据显示,截至2021年年底,全省电力总装机达6983万千瓦,其中风电等清洁能源装机达到4047万千瓦,占比近58%。