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如東海上風電投運,中國成少數具備海上風電核心建設能力國家

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如東海上風電投運,中國成少數具備海上風電核心建設能力國家

發布日期:2017-07-28 00:00 來源:http://www.tech2on.com 點擊:

如東海上風電投運,中國成少數具備海上風電核心建設能力國家 

從江蘇如東洋口港陽光島碼頭出發,乘坐交通艇出海,1個小時出頭便可抵達中國離岸距離Z遠、裝機容量Z大的海上風電場。38臺近百米高、葉片直徑130米、單機容量4兆瓦(1兆瓦=1000千瓦,1千瓦=1000瓦)的龐大風力發電機在此豎立,海風吹動葉輪產生的電力,通過海上升壓站和兩根目前國內Z長的110千伏三芯海底電纜被送往陸上,再經由陸上升壓站輸向華東電網。遠處的陸上集控中心內,無數信號燈閃爍,實時監控著每臺海上風機的發電情況,以及進入風場區域的船只。


如東項目是中國離岸距離Z遠、裝機容量Z大的海上風電場

類似的場景在中國并不常見。與歐洲海上風電逐步從近海向深海發展不同,過去幾年,中國的海上風電基本建在平均水深不足5米的潮間帶。潮間帶在漲潮時沒入海里,退潮時露出水面。與潮間帶風電相比,海上風電技術難度更大,要求更高,需要克服海上施工、抗海水和鹽霧腐蝕、電纜遠距離鋪設等多個技術難題,有些甚至是世界級的難題。由于種種原因,自東海大橋海上風電項目拉開中國海上風電序幕以來,整個行業推進速度并不快,中國海上風電面臨著 技術門檻高、建設經驗不足、成本居高不下的困境。

未知之門正在一扇扇打開。在9月8日于北京召開的新聞發布會上,中國廣核集團(下稱中廣核)宣布,作為中國首個“雙十”(水深10米以上、離岸距離10公里以上)海上風電項目的中廣核如東海上風電項目(下稱如東項目)已取得電力業務許可證,標志著中廣核自主開發建設的江蘇如東15萬千瓦海上風電示范項目全場投入商業運行。如東項目的建成投運,標志著中國掌握了海上風電建設的核心技術,也讓中國成為繼歐洲等國家后,少數幾個具備海上風電建設核心能力的國家之一。

中國首個離岸距離Z遠、裝機容量Z大的海上風電項目

位于江蘇省南通市如東縣黃海海域的如東項目,是中國首個離岸距離Z遠、裝機容量Z大的海上風電項目。該項目距離海岸約25公里,海底高程在-8米至-14.6米之間,共安裝38臺風電機組,總裝機容量為15.2萬千瓦,預計年上網電量可達4億千瓦時。如東的風資源穩定性好,風速沒有突變,而且風的密度高,是風力發電的優越資源。

2011年7月,國家能源局和國家海洋局聯合發布了《海上風電開發建設管理暫行辦法實施細則》,對海上風電建設的“雙十”標準做出了明確規定,即海上風電場原則上應在離岸距離不少于10公里、灘涂寬度超過10公里時海域水深不得少于10米(下稱“雙十”標準)的海域布局。國家風電發展“十二五”規劃也明確指出,鼓勵在水深超過10米、離岸10公里以外的海域開發建設海上風電項目。

根據這一定義,如東項目是中國首個符合‘雙十’標準的、真正意義上的海上風電項目,對于中國風電未來進軍深海也有一定的示范作用。


由于離岸較遠,如東項目采用了亞洲首座110千伏海上升壓站?!昂I仙龎赫鞠喈斢谝粋€人的心臟,將海上風機發出的電能經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、不經濟,輸送通道多,征用的海上面積也更大?!敝袕V核如東項目負責人徐成根對澎湃新聞(www.thepaper.cn)說,海上升壓站看似簡單、與陸上升壓站類似,但由于海上環境特殊,無人值守的升壓站從設計、到施工、再到維護,以及選用的電氣設備,都與陸上有很大區別。更重要的是,中國此前并無相關的設計、施工經驗,在許多方面屬于摸著石頭過河。

“因為之前沒有做過海上升壓站,我們還去國外考察了幾趟。去的時候對方知識產權保護得比較厲害,不讓我們進升壓站,只是在外圍兜了一圈?!毙斐筛貞浾f,考察回國后,中廣核團隊通過和設計院溝通,去國外取經學習,設計好之后讓國外專家來審查,攻克了這一難題?!拔覀冞@是先行一步,在這之后的許多近海項目,都采用了海上升壓站?!?

據介紹,建設過程中,如東項目還采用了全球首創的可拆卸式穩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的世界難題。想象一下,一根93米高、943噸、直徑6.5米的基礎鋼管樁,要將沉樁垂直度控制在千分之三以內,也就是不足30厘米的偏差內?!皣馔ǔJ褂弥绕脚_打樁,比較穩定。但在國內,當時只有一艘支腿船,對于招標有局限性?,F有資源無法滿足需求,怎么辦?只能創新?!? 徐成根對澎湃新聞介紹說,2013年開始做的試樁實驗的時候,考慮到后期浮吊打樁施工工藝,試樁采用的是96米、直徑2.8米的鋼管樁,嘗試利用浮吊、將樁“灌入”穩樁平臺的方法,看能否把樁打好打直。如果更細更長的樁都能達到要求,粗的樁就沒有問題?!澳歉蛄酥笪覀凂R上有信心了。而且這個穩樁平臺是可移動的,可形成施工流水,速度快、節約時間和成本,利用浮吊也解決了國內支腿船緊張的問題,為后續我國大面積開發海上風電,解決船機設備緊張的問題起到積極作用?!?

為行業標準制定、上網電價確定等提供參考

在如東項目中,還鋪設了國內Z長的兩根110千伏三芯海底電纜,單根海纜長達28.5公里,重達2200多噸,要一次性鋪設下去。該項目還遇到10公里左右的潮間帶,為海纜敷設帶來一定困難,只能選擇每年大潮汛的窗口天氣施工。徐成根稱,在鋪設第二根海纜時曾遭遇一次寒潮,“那天一夜我都沒睡覺,一直和船上保持聯系,如果涉及到人身安全、船機設備安全,那只能將海纜鋸掉。還好那天晚上挺過來了。如果鋸斷海纜,需要多花幾百萬做個接頭,多花錢、多花時間不說,隱患也會放大?!蓖ㄟ^這一事例,足見海上施工環境之特殊,由此導致的,是海上風電遠遠高于陸上風電的安全風險和建設成本。

公開資料顯示,據國網能源研究院統計,海上風電的平均投資成本約為陸上風電的2.8倍。2015年,中國海上風電的平均投資成本約為2400美元/千瓦(折合人民幣14743元/千瓦)。彭博財經數據統計數據顯示,中國現有大部分海上風電項目的度電成本約為0.16-0.23美元/千瓦時(折合人民幣0.98-1.41元/千瓦時)。

這一度電成本甚至高于國家發改委規定的海上風電上網電價。根據2014年6月國家發改委下發的《關于海上風電上網電價政策的通知》,2017年以前投運的潮間帶風電項目含稅上網電價為每千瓦時0.75元,近海風電項目含稅上網電價為每千瓦時0.85元;2017年及以后投運的海上風電項目,將根據海上風電技術進步和項目建設成本變化,結合特許權招投標情況另行研究制定上網電價政策。

據澎湃新聞了解,目前主管部門傾向于在2017年之后繼續維持這一上網電價水平。

據中廣核新能源江蘇分公司總經理孫擴業介紹,如東項目如果經營得好,能夠保持11%左右的收益率,如果發生極端事件或是風機損壞,預計達到8%以上。
此外,有多位風電業內人士對澎湃新聞說,目前中國海上風電法律法規與行業標準缺失,很多時候需要靠企業行為來推動標準的完善。以如東項目為例,資料顯示,早在2007年,該項目就獲得了國家發改委路條,2009年簽訂開發協議開始測風,2013年才取得國家發改委核準批復文件。海上風電整個前期工作需要開展用海預審、海洋環評、海纜路由調查、通航安全論證等多個環節,所涉部門除了發改委、能源局外,還包括海洋、漁業、環保、軍事等。

對此,中廣核新聞發言人黃曉飛在發布會上表示,作為國家示范項目,如東項目投運后,也將為中國海上風電發展的行業標準制定、上網電價確定等提供重要參考。



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