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突破丨风电交响,兴化湾奏大风歌

2022-10-24 23:14:43 来源:东南网   责任编辑:孙劲贞  作者:

东南网10月24日讯(本网记者 黎臻懋“我们这边搞养殖,那边(三峡海上风电)在发电,这片海的变化太大了!”从事了大半辈子的沙埔渔民杨大哥感慨道。

沙埔镇是福清滨海渔乡,21个村临海,海岸线长达70公里,海域面积7万多亩。站在沙埔牛头尾码头,遥望西北侧兴化湾的辽阔海域,59台百米高的海峡风电机组错落有致,犹如一根根定海神针迎风矗立,直径185米的风机叶轮迎风转动。海上的“大风车”与渔民的养殖场共同构成绝佳的滨海风光。

长乐海上风电场(图片来源:中国长江三峡集团有限公司福建分公司)

风从海上来

发力正当时

600多年前郑和七下西洋,每次都在福州长乐太平港候风放洋,并以风为浆,和平造访了三十多个国家和地区,拉开了世界“大航海”活动的序幕。600多年后,兴化湾、海坛海峡、平潭和长乐外海的辽阔蓝天下,一排排风电机组整齐列阵。面迎海风,风机叶轮呼啸转动,源源不断地产生清洁能源。

海,是大自然赋予福建最大的礼物,海风猎猎,风能是大自然给予福建的资源禀赋。

台湾海峡两岸分别是高耸的武夷山脉和阿里山脉,使得台湾海峡就像一条两面高墙的小巷弄。来自大陆或者大洋的大范围气流经过海峡时,就像从风箱里拉出来一样,变得集中且强大,学术上称之为“狭管效应”。这使得福建成为我国海上风电资源最好、利用价值最高、开发潜力最大的省份之一。

福清兴化湾海上风电场(图片来源:中国长江三峡集团有限公司福建分公司)

正是看好福建丰富的风资源,2015年9月,三峡集团与福建能源集团共同出资设立海峡发电公司,承担福清兴化湾、莆田平海湾、长乐外海、漳州六鳌等海上风电项目开发建设。

而福清兴化湾所在的海域在台湾海峡“狭管效应”的影响下,风能资源丰富,经济性较好,其年代表平均风速可达8~9米/秒,可利用小时数可达3500~4000小时,高于中国其他沿海地区。同时风电场在海湾内,常年涌浪小,有助于风机安装与后期运维。

2015年6月,福建省政府与三峡集团签署战略合作协议,福清兴化湾海上风电场项目应运而生,项目分为两期建设,装机总容量357.4兆瓦。但把风机架进海里的过程却充满挑战。“风电会有辐射”“风机会有噪音”前期征地工作难度大,渔民们的质疑声成为第一道难关。前期人员发挥“跑断腿、磨破嘴”精神,终于让所有渔民放下顾虑。2016年11月5日,福清兴化湾海上风电样机试验风场召开项目建设动员大会,正式动工;2021年10月,项目建成发电。

在建设项目的过程中,兴化湾海上风电场从设计、制造、运输、安装、海缆敷设到并网调试等所有工作,由三峡集团联合国内各参建单位共同建设;过程中克服技术标准体系和设计理论尚未建立、建设成本高、国外技术封锁等种种困难,以及项目场址潮差大、地质条件十分复杂等建设难题。

兴化湾样机试验风场初期建设场景(图片来源:中国长江三峡集团有限公司福建分公司)

在2017年兴化湾一期项目开工前,国内主流海上风电机组单机容量还停留在5兆瓦以下。

为了更好开发福建海上风能并带动中国海上风电装备制造业高质量发展,顺利推进海上风电集中连片规模快速开发,2016年11月份,三峡集团结合福建海上风电资源禀赋,在兴化湾一期项目建设了全球首个国际化大功率样机试验风场,选取国内外8家知名风机厂商生产的14台5兆瓦以上的风电机组同台竞技,以确定适应福建地区海况风况的最优机型。

国内外最顶尖风机设备、最出色的调试团队在兴化湾同场竞技,既甄选出适合福建海域的风机,更有效推动了我国大容量海上风电机组的技术进步和商业化进程。通过大容量机组达到降本增效,实现集约用海、节约用海,让每一缕风发好每一度电,也为产业园引进先进海上风电装备制造企业打下了基础,还意味着从福建海上风电基地开始,中国海上风电进入集中连片规模开发的快速发展新阶段。

福建三峡海上风电产业园(图片来源:中国长江三峡集团有限公司福建分公司)

时光荏苒。如今,作为全球首个大功率海上风电样机试验风场,福清兴化湾海上风电场的年发电量为14亿千瓦时,可满足70万个三口之家一年的正常用电需求。其中,编号为58的机组,是单机容量亚太地区最大、全球第二大的10兆瓦海上风电机组,年发电量可达4000万千瓦时。“相当于每年减排二氧化碳3.35万吨,可满足两万个三口之家的正常用电需求。”长江三峡集团福建能源投资有限公司执行董事、党委书记雷增卷介绍说。

此外,三峡集团乘风而上、逐浪前行,还投运了兴化湾二期海上风电场,高质量推动福建海上风电集中连片规模化开发建设;抢下了长乐外海A区项目,完成了国内最具挑战性的首个“双四十”(离岸40公里、水深40米)海上风场,为我国海上风电走向大规模、大容量和深远海立下关键里程碑。

华电海坛海峡海上风电项目则是中国华电首个海上风电发电项目,位于福清龙高半岛东北侧海坛海峡中北部,装机容量299.2兆瓦,布置13条回路,46台风机。该项目于2018年10月开工建设,克服风场环境复杂及“抢装潮”船机资源紧张等各种困难,最终于2021年11月18日完成全容量并网目标。

好风凭借力

扬帆正当时

与沙埔牛头尾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,一个配套完整、井然有序的现代化园区。但在2017年,这里还只是千亩沙地,被人遗忘的一角。

2017年开工建设前的三峡产业园(图片来源:中国长江三峡集团有限公司福建分公司)

2016年11月5日,三峡集团和福建省的战略合作项目,也是国内领先、世界知名、“高起点、大容量、全产业链”的海上风电研发中心和海上风电装备制造基地——福建三峡海上风电产业园在此动工。

据介绍,经过近6年的发展,福建三峡海上风电产业园精英汇聚,生产正酣,已引进东方风电、风科技、中国中车、中国水电四局、LM叶片等5家龙头企业,形成风机、电机、叶片、钢结构件等完整的产业链,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。2021年,园区企业产品价值约100亿元。

兴化湾海上风电机试验风场完成了8家国内外厂商14台风机施工建设,实现了主流大容量海上风电机组的首秀,成为“奥林匹克”赛场,创造了当时“机型最新、机型最多、单机最大、施工装备最强、建设速度最快”等多个兴化湾之“最”,打造出海上风电项目建设的“福清速度”、“福建经验”。其中,金风科技6.7兆瓦风机是当时亚太地区最大容量风机;太重和东方电气5兆瓦风机均为自主研发,首次准商业化运营;GE公司6兆瓦风机均由欧洲运至兴化湾,为亚洲首台。

2019年9月,我国自主研发亚太最大的10兆瓦风机率先在福建三峡海上风电产业园成功下线并在海上风电场实现样机试运和批量使用,标志着我国已掌握大容量海上风电机组研发、设计、制造、安装、运行的核心关键技术。

今年2月22日,我国首台13兆瓦抗台风型海上风电机组在福建三峡海上风电产业园顺利下线。这是目前我国已下线的亚洲地区单机容量最大、叶轮直径最大的风电机组,国产化率达到了90%。该机组由中国东方电气集团有限公司自主研制、拥有完全自主知识产权。


2021年3月30日上午,装载着当时亚洲单机容量最大的10兆瓦海上风电机组的重卡,一辆接着一辆缓缓驶出三峡产业园东方风电工厂。(图片来源:中国长江三峡集团有限公司福建分公司)

东方电气风电(福建)有限公司党支部副书记、副总经理苏宁列介绍,13兆瓦风电机组轮毂中心高度达130米,风轮扫风面积3.5万平方米,在设计风速下,每转动一圈,可发电22.8度。单台机组每年可输出5000万度清洁电能,能满足25000个三口之家一年的家庭正常用电,可减少燃煤消耗1.5万吨,二氧化碳排放3.8万吨,具有显著的节能减排成效。

2021年,福建三峡海上风电产业园成为全国首个“碳中和”工业园区,并先后荣获国家生态环境部“2021年绿色低碳典型案例”、中国新能源海外发展联盟“2021-2022年度中国新能源与能源转型碳中和先锋单位”等荣誉。

2017年3月,兴化湾一期项目首根工程管桩沉桩施工;2021年3月29日,兴化湾海上风电场二期项目全容量并网投产。截至2021年12月13日,三峡集团福建福清兴化湾海上风电场项目年度发电量突破10亿度。同时,兴化湾海上风电场一期项目累计发电10.6亿度、兴化湾海上风电场二期项目累计发电10亿度。

数据显示,2021年,福建省新增海上风电并网规模238万千瓦。截至2021年年底,福建省电力总装机达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%。

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