4月18日,在乳山市人民政府的支持與指導以及國家電投集團風電產業創新中心的技術支持下,第六屆中國海上風電建設與卓越運維發展論壇在威海乳山市開幕,本次論壇主題為“智慧賦能、風險管控、邁向深藍—有序推動海上風電平穩發展”。
政府部門,學術機構、設計研究院,電力集團、能源開發企業,海內外海上風電整機廠、先進的材料設備供應商高層及專家齊聚一堂,為推動海上風電高質量發展建言獻策。
乳山市委副書記、市長王大治出席活動并致辭。
活動現場,乳山市發改局黨組副書記、副局長欒頻圍繞資源儲備情況、產業發展成果、產業發展優勢、重點招引方向等介紹了乳山市海上風電產業和項目情況。
三家落地乳山的能源企業代表發言。
遠景能源中部區域公司副總經理魏輝表示,海上風電同時兼顧科技屬性與產業屬性,在高質量發展的前提下,勢必會發展成為新質生產力。遠景將與乳山一道,持續拓寬海上風電產業鏈,不斷豐富海上風電應用場景,助力打造綠色、低碳、高質量發展先行區。
國家電投集團山東海洋能源發展有限公司副總經理羅朝發表示,乳山是全省海上風電裝備制造三大產業基地之一,為海洋能源開發和產業發展提供了有力的發展支撐和良好的營商環境。當前,國家電投山東海洋能源正全力推進U1場址二期海上風電項目建設,項目總投資40億元,預計繼續給乳山當地產業帶來近20億元投資。
“近年來,華能威海電廠在乳山就老舊風場改造、陸上集中式光伏、風電等領域達成一系列合作意向,為乳山市節能減排、綠色發展貢獻了良好的社會效益與經濟效益。”華能威海發電有限責任公司黨委委員、副廠長、工會主席張衛東表示,華能將積極配合乳山市海上風電裝備制造產業基地相關建設,推動海上風電實現產業鏈、創新鏈、人才鏈融合發展。
隨后,國家能源集團國華山東分公司、國家電投集團山東分公司、海雅科技有限公司、中健雙楚新能源科技有限公司等八家企業與乳山進行現場簽約。
國家電投集團風電產業創新中心副主任耿福海以《風電未來技術展望》為題發表演講,他和大家探討了風電產業未來發展趨勢及挑戰,分析了未來技術發展動向及重點技術攻關方向。2023年底,IEA發布了風電技術發展方向,列出了五大關鍵領域。對于風機主要是一體化設計、智能控制和智慧運維、先進制造。對于大氣科學,主要是觀測、通用預報能力、數值模式;對于風電場站和電網,主要是預測能力、場站設計和電網友好性。建議重點技術攻關方向,一是依托國家重大科技項目,率先掌握深遠海漂浮式風電核心技術和降本路徑;二是聚焦高精度氣象預報核心技術,研發長中短臨一體化功率預測系統;三是應用數智化技術,提升風電場本質安全和發電效能;四是開展構網型技術研發應用,提升新能源對電網安全支撐能力。
伍德麥肯茲全球海上風電研究顧問王宇凡帶來了主題演講《逆風而上:全球海上風電行業值得關注的四大趨勢》,和大家探討了未來全球海上風電市場的機遇與挑戰。根據伍德麥肯茲數據預測,全球海上風電累計并網容量將從2023年至2033年增長518%,上升到460GW。新興市場預計將從2030年開始快速增長。價格方面,經過了數年的持續下降,投標價格開始有所回升。由于行業面臨困境,在即將到來的招標中價格上限有所提高。未來國內海上風電收入不確定性提升。由于市場面臨困境,開發商開始越來越關注更加切實可行的機會。近兩年,行業迅速成為賣方市場,中國供應商的快速崛起給行業和政策制定者拋出了艱難的問題。政策制定者將扮演關鍵角色并發揮巨大作用。
國家海洋技術中心副高級工程師馮志濤發表了題為《海上風電場群控制的海洋環境全景感知》的精彩演講,和大家介紹了海洋環境監測技術,分享了海上風電海洋環境全景感知體系。海洋環境監測技術是指借助機械、電子、信息等多學科及其交叉技術實行海洋環境的監、觀、勘測技術。海洋監測在維護海洋權益、開發海洋資源等方面起著十分重要的作用,也是展示一個國家綜合國力的重要標志。受深遠海復雜海洋環境影響,海上風電機組的安全性與可靠性面臨嚴峻挑戰。海上風電場全景感知體系結合一體化分析平臺的風機整機載荷抑擾-降載-增穩聯合控制技術研究整體解決方案。國家海洋技術中心從事國家全球海洋立體觀測網業務支撐和海洋能產業發展管理支撐,承擔海洋技術裝備體系研究與建設運行,海洋科技創新與轉化應用、國際合作等工作,為國家海洋資源管理和海洋環境安全保障提供技術支撐。
海洋石油工程股份有限公司新能源工程中心工程技術室主任董濱演講的主題為《走向深藍,服務綠色》,他介紹了海洋石油工程股份有限公司的基本情況和核心競爭力,展示了公司的典型項目,并和大家探討了未來發展深遠海風電產業面臨的諸多問題。全球80%以上的海上風能資源在水深超過60米的海域,深遠海風電發展將成為開發可再生能源的必然趨勢,同時浮式風電將成為未來海上風電開發的主要方向。發展深遠海風電產業面臨的挑戰包括技術難題、環境影響、成本控制和政策支持等,需要通過技術創新、環境保護措施、成本控制策略和政策支持等多方面的努力來共同克服。
未來海上風電的發展方向可以用兩個關鍵詞概括,“漂浮式”和“換流站”。大膽假設一下,將二者結合不失于另一種發展方向。未來浮式風機加換流站的發展將面臨技術創新、成本控制和市場擴張等多重挑戰和機遇。通過不斷的技術創新和優化設計,以及政策支持和市場需求的增長,浮式風電及其配套的換流站有望在未來發揮更大的作用,為實現清潔能源轉型和碳中和目標做出貢獻。
江蘇省船舶與海洋工程裝備技術創新中心/長三角船舶與海工裝備技術創新中心首席科學家、副主任李星群在《深遠海風電技術創新》主題報告中,和大家分析了海上風電發展現狀及未來趨勢,分享了大型風機深遠海運輸安裝技術、降本增效裝備及創新技術。
深遠海風電場開發將是未來重要方向。深遠海開發將面對深水、高海況的運輸安裝挑戰。針對深遠海大容量風機的高效運輸安裝,業界提出能整機運輸安裝的三體安裝船設計。相對于傳統自升式安裝船,新設計勝任近海淺水、深遠海的固定式、浮式風機的安裝場景,顛覆傳統自升式平臺在海上組裝風機的方式,采用風機整機運輸和浮式安裝。
降本增效方面,新開發的雙風機浮式基礎相對于單風機基礎,能節省風機基礎數量及昂貴電纜等成本;同時又大幅提升用海效率,使高昂甚至無法得到充足海上用地的問題得以解決。另一方面,浮式風電成本也是降本增效設計中的關鍵考量,其中,結構輕量化、風機機組控制技術及系泊設計是浮式風電設計關鍵前三位。此外,浮式基礎更進一步的降本增效應聚焦于降本增效為目標的創新設計,讓深遠海風電開發成為經濟而又技術可行。
蘇格蘭國際發展局能源貿易高級代表陳紅帶來了主題演講《蘇格蘭海上風電供應鏈創新:中英可再生能源合作新機遇》,她和大家介紹了英國海上風電發展總體政策環境、蘇格蘭海上風電發展目標以及在新能源系統中的作用,分享了蘇格蘭海上風電供應鏈創新。過去兩年,蘇格蘭海上風電行業發生了巨大變化,新的兩輪用海權租賃,ScotWind和INTOG,大幅增加了蘇格蘭海上風電項目規模至45.5GW(包括24.9GW浮式風電),其中ScotWind租賃程序授予了20個項目開發權, 總規模高達30GW;創新和目標性石油天然氣(INTOG)租賃回合為另外13個項目提供了權利,擬建產能為5.4GW。這些項目的建設不僅可以改變蘇格蘭的能源系統,還可以重塑蘇格蘭的可再生能源產業。
海域海島環境科技研究院(天津)有限公司聯合創始人、常務副總裁高俊國在《海上風電項目全生命周期調查與監測》報告中,介紹了海上風電項目全生命周期及海上風電項目調查與監測方法,并分享了相關項目案例。海上風電是目前國內海上新能源項目的開發主力之一,海上風電項目在建設前、建設中、建設后都需要對海洋環境進行本底調查和跟蹤監測。海上風電項目調查與監測方法主要有:周年氣象觀測、周年水文觀測、全潮水文觀測。海上風電項目海洋環境調查內容主要包括:海水水質、海洋沉積物質量、海洋生物質量、海洋生態、漁業資源、特殊生境、電磁環境、水下噪聲等。海底地形、地貌及障礙物掃測一般采用單波束、多波束、側掃聲吶及海洋磁力儀等設備;工程地質調查一般采用專業鉆探船,對海上風電風機樁或海上光伏板錨固點等位置進行鉆探取樣,查明地層結構及物理力學性質,為設計、施工建設提供寶貴的基礎依據。
中國電建集團北京勘測設計研究院海上風電業務負責人吳成智帶來了《我國海上風電發展展望》,他和大家探討了海上風電發展現狀,分析了海上風電前期項目難點,并對未來海上風電發展進行了展望。
隨著近海開發空間趨緊,生態約束增強,但總體來看近海海域依然是“十四五”期間我國海上風電開發的主要海域,“十四五”后期近海海上風電場址資源將趨緊,“十五五”時期近海場址資源預計將開發完畢。規模化、集約化、向深水遠岸布局開發已成為海上風電重要發展趨勢。從整機制造、基礎施工、風機吊裝等關鍵生產制造與施工環節的產能來看,我國已形成支撐年新增建成并網規模超過千萬千瓦的海上風電產業鏈。但國外起步早,先進的技術、發展模式等經驗仍具有重要參考意義。
近年來海上風電投資下降趨勢明顯,隨著海上風電向深遠海開發,設備投資占比逐步降低,風機基礎等建筑工程占比逐步提升;在漂浮式風電場中主要設備占比已低于風機基礎。另外,在深遠海風電場采用柔性直流輸電或低頻交流輸電后,海上及陸上換流站、高壓海纜路由等相關輸變電設備的費用占比明顯提高。
下午的小組討論主題為:海上風電項目風險防控與應對,該討論由通標標準技術服務有限公司產品經理王志強主持,來自江蘇省船舶與海洋工程裝備技術創新中心/長三角船舶與海工裝備技術創新中心首席科學家、副主任李星群,海域海島環境科技研究院(天津)有限公司聯合創始人、常務副總裁高俊國,中國鐵建港航局新能源分公司總工程師鄭喜平積極參與了討論。嘉賓們圍繞臺風風險減量管理研究探索、風電機組運輸與存儲中的風險防控與保障、風電從業人員能力提升與安全管理等話題展開了熱烈的探討和交流。
第二天的論壇以中天科技海纜股份有限公司副總經理蔡炳余帶來的主題演講《深遠海海上風電輸電技術創新與運維技術》拉開帷幕,他和大家探討了海洋輸電技術趨勢及海上風電運維方式轉變,介紹了中天大容量交流海纜技術及海上運維綜合服務平臺。深遠海開發以及平價上網時代,“大長度、大水深、大容量、高電壓、低成本”已成為海纜發展的五座大山。中天科技錨準技術難點,開展了長達20多年的海纜技術研究工作,近年來連續取得了直流海纜關鍵技術突破,成為行業技術引領者。運維方面,中天科技圍繞“制造業服務化”戰略方針,聯合設計單位統籌協調海上風電工程運維項目,配套海纜附件單位以及工程施工單位、業主單位,打造海纜系統綜合運維服務平臺,其運維服務范圍涵蓋從產品投運前的電氣設備試驗檢測服務到風電場投運后的運維檢修服務。
東方電氣高級工程師曾宇發表了題為《耐受復雜運動的超大容量漂浮式風電機組》的主題演講,和大家探討了海上風電漂浮式技術的現狀及展望,分析了漂浮式海上風電的核心技術。漂浮式風電機組正在向容量大型化、基礎型式多樣化、項目走向小范圍商業化的方向發展。國內漂浮式風電機組示范項目的水深較淺,均采用適用性更好的半潛式結構型式;漂浮式風電機組單位造價明顯偏高,為了實現降本目標,一方面機組向著大型化方向發展;另一方面技術創新降低浮體和系泊系統的成本。漂浮式采用全耦合一體化仿真技術,漂浮式應用場景的特點在于運動-控制-響應高度耦合,將運動參數引入控制邏輯中,設計補償控制器,實現對縱搖運動的加阻控制,減小系統整體晃動,實現運動-載荷-發電三者的均衡。
哈爾濱工業大學博士、教授、博士生導師掌蘊東帶來了主題報告《大型風電機組葉片及塔筒狀態微納光纖實時監測系統》,介紹了由掌蘊東教授帶領的技術團隊研發的微納光纖實時監測分析系統。保障大型深海風電設備的健康運行已成為目前海上風電行業面臨的嚴峻挑戰,必須開發高智能與高精度的結構健康預警系統對海上風電設備進行實時監測和分析。微納光纖實時監測分析系統不僅能夠實時測量大型風機葉片的形變數據,而且能夠智能監測風機塔筒的結構健康狀況,為深海風能資源的高效利用和可持續發展提供強有力的技術支撐。
上海勘測設計研究院有限公司智慧工程研究院高級項目經理金飛演講的主題為《海上風電全生命周期數字孿生解決方案與人工智能應用》,他和大家介紹了項目總體概況及整體解決方案,分享了基于智能算法的海上風電場設計與規劃。
上海院提供完整的海上風電數字化解決方案;包括服務和平臺兩大部分;其中服務包括標準體系等全過程咨詢服務;平臺包括規劃設計、建設管理、運維全過程的平臺研發及應用。目前已經形成了一系列海上風電產品矩陣,包括規劃設計平臺、工程建設管理平臺、數字資產平臺、睿風智慧運維平臺4個大平臺;同時也包含了若干個子系統子模塊。人工智能技術是近年來風電行業關注和發展的一個重要領域。上海院也做了多方面基于智能算法的海上風電場設計與規劃。從廣義上,海上風電是海洋工程領域的一種典型工程,除了工程本身,后續還要關注與之相關的其他海洋業務;目標是打造基于一個底座的智慧海洋業務體系。
中國質量認證中心新能源產品認證部項目總監侯洪強在《海上風電風險識別與防控措施》主題報告中,以海上風電發展現狀為切入點,分析了海上風電建設各個階段的風險點,并探討了海上風電項目認證的必要性。
海上風電逐漸向單機容量不斷增加、葉輪直徑不斷增大、支撐機構形式多樣、淺海走向深遠海的方向發展。海上風電風險點可以從設計、施工和運維三個階段來分析,設計階段需要考慮設計方面的技術支撐,材料零部件是否進行了充分試驗,施工階段需要確認生產資質和制造工藝,此外,交通運輸和安裝吊裝環節也需要特別注意,同時還要密切監測作業環境。運維階段則需要解決項目可達性、專業配套設施不完善、通訊條件差的問題。
海上風電規模發展來臨之際,面臨著所有行業都會遇到的成本問題。各參與方在努力尋求風險與成本之間的最佳平衡點,但梳理整個風電產業鏈條發現,認證是目前至關重要卻又容易被輕視的環節。項目認證保證海上風電場項目設計開發的規范性,在項目初期使項目風險得到充分考慮,并降低項目建成后的長期運行風險,整體上保障項目效益。
中國能源建設集團廣東省電力設計研究院有限公司設計工程師黃俊輝帶來了主題演講《海上風電場與海洋牧場融合發展若干問題探討》,分析了海洋牧場與海上風電場融合發展現狀及海洋牧場發展需解決的問題,并對風漁融合場址規劃布局 、融合方案提出了設想。
大力發展海上風電與海洋牧場,對保障國家能源和糧食安全具有重大意義。海上風電+海洋牧場呈現良好的可結合性和發展潛力,海上風電與海洋牧場均已入商業化、產業化階段,二者結合可以形成優勢互補,實現業態融合,顯著提升海洋資源開發整體收益。風漁融合關鍵問題主要可以分為四類,一是適養魚類選擇與目標群體,二是成本與收益問題(如何降低單位水體的綜合造價),三是全產業鏈體系構建,四是結構安全與裝備維護。
上海振華重工(集團)股份有限公司經理助理周中良演講的主題為《海上換流站建造與安裝技術》,他和大家介紹了三峽如東海上換流站施工流程及細節,并分享了施工技術成果。
江蘇如東海上風電柔性直流輸電工程海上換流站是國內首個±400kV柔性直流海上輸電工程,海上換流站為海上風電直流輸送關鍵核心裝備,分為基礎樁、導管架、上部模塊三大部分。上部模塊為七層建筑,高約44米,總重約20000噸,體量為全國最大。隨著高壓柔性直流輸電技術趨于成熟,海上換流站作為關鍵設施,在系統優化、成本分攤,資源共享的新型深遠海海上風電場開發和運行模式中開始發揮作用。振華通過如東海上換流站的施工,初步形成了一整套的建造,安裝的相關施工流程和標準,在對用戶施工進度控制、質量控制、成本控制等方面有相對成熟的經驗,可為用戶提供成套解決方案,助力中國風電行業的高質量發展。
會議結束后,主辦方組織安排了乳山市海上風電項目參觀,先后參觀考察了國家電投半島南U場址陸上集控中心項目、明陽高端海洋裝備智能制造產業園、豪邁海洋工程裝備制造項目、海力大兆瓦海上風電裝備制造基地。嘉賓們反響熱烈
感謝乳山市人民政府、國家電投集團風電產業創新中心、國家海洋技術中心、海洋石油工程股份有限公司、江蘇省船舶與海洋工程裝備技術創新中心、蘇格蘭國際發展局、海域海島環境科技研究院(天津)有限公司、中國電建集團北京勘測設計研究院、上海勘測設計研究院有限公司、中能建廣東省電力設計研究院有限公司、上海振華重工(集團)股份有限公司、國電投山東海洋能源發展公司、大唐(上海)能源開發公司、大唐山東發電公司、華電山東新能源公司、中廣核新能源浙江分公司、申能新能源、浙江浙能嘉興海上風力發電公司、金風科技、上海電氣風電集團、明陽智慧能源集團、華銳風電、天潤新能、海洋石油工程、中海石油北京新能源分公司、中交三航局、中鐵大橋局、中國鐵建港航局、上海電力設計院、山東電力工程咨詢院、華東電力設計院、浙江省電力設計院、江蘇省電力設計院、浙能技術研究院、中國電建集團山東電力建設公司、第一工程公司,核電工程公司、第三工程公司、國能思達、中國海工、華電重工、太原重工、天能重工、天順海工、中車永濟、浙江中車電機、中車山東風電等單位的領導積極參與本屆論壇。本屆風電論壇在熱烈的氣氛中畫上了圓滿的句號。
關于諾本集團
諾本集團是國際領先的投資貿易促進機構,致力于發展歐美發達經濟體和新興發展經濟體之間的國際投資和貿易,及各領域先進技術的交流。自1998年進入中國市場以來,在政府部門、科研院校、行業協會及世界500強企業的支持下,諾本每年成功在華舉辦40余次國際投資和貿易發展峰會,已成為持續發展的中國市場和國際先進技術及優質資本之間合作溝通的有效橋梁,并成為中國地區最具規模和影響力的投資貿易促進機構之一。
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