漂浮式海上风电机组比传统固定式海上风电机组将更具竞争力
不同于传统的固定式海上风力发电机,“漂浮式风力发电机”将固定式基础改为漂浮式基础,使风机“漂”在水面上。漂浮式风电机组是一种新概念风力发电机。这种新型的风力发电机将几乎可以在任何地方工作。
日前,我国自主研发的全球最大功率漂浮式风电机组在江苏射阳成功下线。
据了解,该风电机组功率等级达到20兆瓦,是全球最大功率的漂浮式风电机组。风轮直径达到260米,扫风面积53100平方米,相当于7个标准足球场。单机年输出清洁电能可达6200万度,能满足约3.7万户家庭一年的用电需求,相当于节约燃煤2.5万吨,减少二氧化碳排放6.2万吨。半潜式漂浮平台加系泊系统技术的设计,可以将风力发电的疆域拓展到更为广阔的深蓝远海。据介绍,该风电机组还嵌入了多种智能控制、智能传感等技术,可实现实时监控,运行更稳。
我国对漂浮式风电机组的研究历程可以追溯到2013年,当时国家863计划启动了漂浮式风电项目研发,支持了两个主要项目:
湘电风能牵头开展的钢筯混凝土结构浮式基础研制:该项目旨在完成3MW风机海上风力发电机组一体化载荷分析和机组优化设计。
金风科技牵头开展的漂浮式海上风电机组基础关键技术研究及应用示范:该项目主要针对金风6MW机组提出了半潜式平台方案,并完成了载荷分析、水池试验研究工作。
这两个项目虽然最后未进入工程示范阶段,但为我国漂浮式风机的研发奠定了基础,培养了相关人才。
目前,全球漂浮式风电项目大多处于示范阶段,商业化运营的项目较少。2023年全球漂浮式风电新增装机容量为48.15MW,累计装机量达到235.95MW。全球最大的漂浮式风电场——Hywind Tampen在2023年8月全面投运,该风电场由11台8.6兆瓦(MW)涡轮机组成,安装在距离挪威西海岸约140公里、水深260至300米的海域。
我国漂浮式技术起步较晚,海上风电基础和输电形式面临较大挑战,但这也是实现远海风电规模化开发和平价上网的必经之路。我国多地正在积极布局深远海海上风电示范项目,沿海各省出台一系列促进深远海海上风电发展的政策方案。
漂浮式风力机组的主要优势在于其适应深水海域的能力。随着海水深度的增加,传统固定式风力机组的成本和难度都会显著增加。固定式风力机组在水深超过50米后,成本和安全性都会成为问题。
未来离岸的风力机组到底是固定的还是漂浮的呢?
漂浮的离岸风场可能会是富有竞争力的不二选择,真正的挑战不是产生多少千瓦小时的电力机组,而是大大削减其建造成本才能体现竞争力。同时,漂浮式风力机组则可以通过增加系泊缆线的长度来适应更深的水域,这使得其在深水海域更具竞争力。
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