深遠(yuǎn)海風(fēng)電如何“乘風(fēng)破浪”？

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　　針對當(dāng)前深遠(yuǎn)海風(fēng)電所面臨的技術(shù)難題，首先，要提升科研資金的利用效率，找到適合我國國情的技術(shù)模式；其次，要研發(fā)適合中國海域和氣候特點(diǎn)的新機(jī)型；再次，深遠(yuǎn)海風(fēng)機(jī)產(chǎn)品的核心零部件供應(yīng)鏈和運(yùn)維技術(shù)要跟上；最后，與之配套的柔直輸送電技術(shù)要達(dá)到國際水平。

日前，在青島藍(lán)谷召開的重點(diǎn)在談項(xiàng)目調(diào)度會(huì)上，有關(guān)方面宣布，作為首個(gè)國家級深遠(yuǎn)海融合示范風(fēng)電場項(xiàng)目，青島深遠(yuǎn)海200萬千瓦海上風(fēng)電融合示范風(fēng)場項(xiàng)目將于2021年開工建設(shè)。

水電水利規(guī)劃設(shè)計(jì)總院副院長易躍春曾透露：“截至2019年底，各省規(guī)劃內(nèi)核準(zhǔn)海上風(fēng)電總?cè)萘考s3500萬千瓦，并網(wǎng)容量約592.8萬千瓦。其中，江蘇、廣東核準(zhǔn)規(guī)模逾干萬干瓦，福建、浙江核準(zhǔn)規(guī)模逾300萬千瓦，后續(xù)新的近海場址資源有限。”

在近海資源日漸稀缺的背景下，深遠(yuǎn)海風(fēng)電有望成為各路兵馬拓展海上風(fēng)電疆土的“必爭之地”。

　　飽和的近海，待開發(fā)的遠(yuǎn)海

資料顯示，雖然我國海岸線綿長，可利用的海域面積寬廣，海上風(fēng)力資源豐富，但是，由于近年來海上風(fēng)電的快速發(fā)展，以及能源轉(zhuǎn)型壓力下對清潔能源的需求加速，當(dāng)前，開展前期工作與建設(shè)的近海資源趨近飽和。

數(shù)據(jù)顯示，截至2019年底，我國海上風(fēng)電累計(jì)吊裝容量突破700萬千瓦，海上風(fēng)電場從100MW級單體開發(fā)往1GW級的規(guī)?；B片開發(fā)發(fā)展，風(fēng)電場水深已經(jīng)由20米往40米以上發(fā)展，風(fēng)電場最遠(yuǎn)離岸距離已經(jīng)超過50千米。

中國可再生能源學(xué)會(huì)風(fēng)能專業(yè)委員會(huì)秘書長秦海巖指出，在新能源時(shí)代，海上風(fēng)電市場是一個(gè)新的“藍(lán)海”，產(chǎn)業(yè)潛力巨大，有望帶動(dòng)我國能源轉(zhuǎn)型和能源革命的發(fā)展。在通過規(guī)模降成本階段后，海上風(fēng)電也將在向深海、遠(yuǎn)海發(fā)展。目前，沿海地方政府、開發(fā)商、整機(jī)制造商和海上裝備制造企業(yè)等產(chǎn)業(yè)鏈上的各方，開始發(fā)力深遠(yuǎn)海風(fēng)電資源，將其作為海上風(fēng)電長期發(fā)展的重要支柱性領(lǐng)域。

上?？睖y設(shè)計(jì)研究院有限公司深遠(yuǎn)海海上風(fēng)電項(xiàng)目研究團(tuán)隊(duì)（以下簡稱“專家團(tuán)隊(duì)”）表示，我國海上風(fēng)能資源豐富，5-25米水深、50米高度海上風(fēng)電具備2億千瓦的開發(fā)潛力，5-50米水深70米高度具備5億千瓦的開發(fā)潛力。另外，近岸潮間帶、深遠(yuǎn)海也具備較為豐富的風(fēng)能資源。“雖然，目前受到多重因素制約，建成的海上風(fēng)電場絕大多數(shù)為近海風(fēng)電場，但事實(shí)上，深遠(yuǎn)海風(fēng)力大而穩(wěn)定，場址資源受限制因素少，未來，深遠(yuǎn)海風(fēng)電將成為更廣闊的發(fā)展領(lǐng)域，海上風(fēng)電勢必走向深遠(yuǎn)海。”專家團(tuán)隊(duì)表示。

　　深遠(yuǎn)海風(fēng)電面臨重重挑戰(zhàn)

在深遠(yuǎn)海海上風(fēng)電領(lǐng)域，我國已陸續(xù)展開相關(guān)基礎(chǔ)前瞻性研究，不少開發(fā)企業(yè)已經(jīng)開始結(jié)合我國深遠(yuǎn)海風(fēng)資源特點(diǎn)及水文地質(zhì)條件，相繼采取了實(shí)質(zhì)性行動(dòng)，為深遠(yuǎn)海做好了經(jīng)驗(yàn)儲(chǔ)備。

值得注意的是，歐洲的系統(tǒng)公共升壓站和直流并網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)走向成熟，當(dāng)前，我國在該技術(shù)領(lǐng)域仍處于起步階段，可能會(huì)掣肘深遠(yuǎn)海海上風(fēng)電的發(fā)展。

一位知名業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為，首先，我國的深遠(yuǎn)海與國外不一樣，日本、歐洲離海岸線不遠(yuǎn)，水深就可以達(dá)到上百米，可以嘗試漂浮式等新型風(fēng)機(jī)，但是，我國超過90%所謂的深遠(yuǎn)海水深都在50米內(nèi)，屬于遠(yuǎn)而不深；其次，深海風(fēng)電，在抵抗風(fēng)浪涌方面遇到的問題相當(dāng)復(fù)雜，這需要進(jìn)行新機(jī)型的設(shè)計(jì)及驗(yàn)證；最后，深遠(yuǎn)海目前遇到的最大難題是度電成本還做不到足夠低，或者說還不知道中國的深遠(yuǎn)海電價(jià)到底會(huì)是多少，而伴隨國家的海上風(fēng)電補(bǔ)貼退出，業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，如果沒有國家強(qiáng)有力的支持，中國深遠(yuǎn)海海上風(fēng)電很難發(fā)展起來。

“歐洲海上風(fēng)電的項(xiàng)目前期開發(fā)和電力送出工程由電網(wǎng)統(tǒng)一進(jìn)行，工作效率較高，資料準(zhǔn)備充足，深海風(fēng)電場開發(fā)時(shí)計(jì)算準(zhǔn)確，而國內(nèi)深海風(fēng)電項(xiàng)目的前期開發(fā)工作需要委托不同的公司或單位，數(shù)據(jù)的可靠性和完整性差距很大，經(jīng)常出現(xiàn)資料不全，資料整理不夠系統(tǒng)，給設(shè)計(jì)工作帶來較大困難。當(dāng)前，形成規(guī)?；到y(tǒng)化的海域環(huán)境參數(shù)收集和評價(jià)體系，是深遠(yuǎn)海海上風(fēng)電高效發(fā)展的關(guān)鍵。”專家團(tuán)隊(duì)表示。

　　結(jié)合資源特點(diǎn)打通技術(shù)瓶頸

根據(jù)國際可再生能源署（IRENA）的預(yù)測，從2020年開始，全球海上風(fēng)電每年將新增500萬千瓦，從2030年開始，全球海上風(fēng)電每年將新增2800萬千瓦，海上風(fēng)電將完成從補(bǔ)充能源到替代能源的轉(zhuǎn)變，其中，深遠(yuǎn)海風(fēng)電的價(jià)值不容小覷。

針對當(dāng)前深遠(yuǎn)海風(fēng)電所面臨的技術(shù)難題，上述知名業(yè)內(nèi)專家表示，想要突破深遠(yuǎn)海的技術(shù)困境，首先，要提升科研資金的利用效率，找到適合我國國情的技術(shù)模式；其次，要研發(fā)適合中國海域和氣候特點(diǎn)的新機(jī)型；再次，我國深遠(yuǎn)海風(fēng)機(jī)產(chǎn)品的核心零部件供應(yīng)鏈要跟上，運(yùn)維也要跟上；最后，與之配套的柔直輸送電技術(shù)要達(dá)到國際水平。

專家團(tuán)隊(duì)根據(jù)我國海上風(fēng)電的技術(shù)特點(diǎn)和海上風(fēng)電走向深遠(yuǎn)海及規(guī)?；l(fā)展的趨勢，對相關(guān)技術(shù)瓶頸進(jìn)行分析提出，第一，應(yīng)通過相關(guān)研究提出我國沿海不同海域風(fēng)資源的精細(xì)化測量和高精度數(shù)值模擬的方法，形成一套不同海域風(fēng)資源的精細(xì)化數(shù)據(jù)集，并建立一套適用于不同海域的氣象災(zāi)害預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)平臺；第二，針對深海風(fēng)電資源儲(chǔ)備海域建立風(fēng)能資源與海洋環(huán)境要素綜合觀測平臺及數(shù)據(jù)庫，并研發(fā)基于智能傳感的深海風(fēng)電機(jī)組風(fēng)和海洋流場特性全面測量技術(shù)；第三，通過開展海工基礎(chǔ)數(shù)據(jù)精確評估、風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范深入研究、針對淺覆蓋層和深遠(yuǎn)海的新型基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)類型開發(fā)和一體化設(shè)計(jì)的手段應(yīng)用突破海上風(fēng)電基礎(chǔ)低成本開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)。（韓逸飛）