6月24日,由三峡集团作为第一完成单位申报的“海上风电安全高效开发成套技术和装备及产业化”项目获得2023年度国家科学技术进步奖一等奖。这是继“长江三峡枢纽工程”荣获国家科学技术进步奖特等奖后,三峡集团再一次作为第一完成单位荣膺国家科学技术进步奖。
我国海上风能资源丰富,发展海上风电对保障我国能源安全、推进绿色低碳转型、实现碳达峰碳中和目标具有重要意义。海洋经济的发展水平是衡量一个国家综合实力的具体体现,高端海洋装备和前沿海洋工程技术更是全球海洋科学技术的制高点。
十多年来,中国海上风电事业从“一片空白”走向“世界领先”,海上风电装机容量登顶世界,海上风电产业链不断完善。一代海上风电人与风为伍、踏浪而行,为我国经济社会高质量发展打造“蓝色引擎”。
十余年从“一片空白”到“国际领先”
2021年末,315台“中国三峡”风机飒飒列阵南海,四大类16种细分基础型式汇集出海上风电基础的“博物馆”,以多个“全国之最”“世界之最”为我国海上风电发展积累了宝贵经验。
时间回到2010年10月。三峡工程首次成功蓄水至175米正常蓄水位,世界规模最大的水利枢纽开始全面发挥综合效益。
“三峡工程因创新而生,创新是我们刻在骨子里的基因。从水电到风电,尽管事业不同,但创新精神不会断档。”三峡集团科技创新部主任刘运志感慨,“我们不断锤炼‘出题者’‘答题者’和‘应用者’能力,聚集优秀团队集中攻关,带动行业敢研敢用。一代代三峡人在清洁能源‘创新田’上不停撒种,从长江撒向海洋。”
2010年起,三峡集团坚定落实国家战略部署,实施海上风电引领战略,加快海上风电集中连片规模化开发,全面掌握海上风电开发、建设、运营等核心技术,实现规模、管理、技术、标准、人才、品牌“六个引领”。
——设计更安全。面对海底地基复杂、强台风、大浪流等海洋环境,创新系列海上风电新型基础结构,创立复杂海洋环境海上风电设计理论方法体系。
围绕工程项目开展风机复合筒型、大直径筒型、新型嵌岩桩等筒基础结构研究和抗冰结构研究,让如同“筷子插入豆腐里”的风电桩在海底稳稳“扎根”,一系列新体系、新方法、新理论推动海上风电安全发展拾级而上。
——安装更高质。立足海上风电建设窗口期短的现实,提出复杂海洋环境下海上风电安全高效施工安装成套技术,研制新型施工安装装备,破解不同类型基础安装难题。
——发电更高效。持续推动海上风电机组大型化发展,解开我国海域特有环境适应性难题,实现海上风电机组台风期发电功能。
——送电更长远。勾勒集中连片规模化及深远海发展蓝图,解决了高电压大容量海上风电电力集中送出关键技术与装备。
仅仅十余年,从“一片空白”到“国际领先”。中国工程院院士马洪琪等多名院士专家的高度评价:“为突破我国海上风电高效、优质、低成本、规模化开发的技术瓶颈,形成自主创新的成套技术与装备,实现产业化”“总体达到国际领先水平”。
“蓝色走廊”正从能源“神经末梢”变为“强健筋骨”
在纵贯我国南北18000公里的“蓝色走廊”上,获奖项目创新成果已成功应用于辽宁庄河、江苏如东、福建兴化湾和广东阳江等我国70%以上海上风电项目,支撑超过2400万千瓦规模的海上风电建设,经济效益超600亿元,减排二氧化碳约5000万吨。
数据所折射的,是暖心的“民生账”——
共享发展,生活向好。对8600万“大湾区居民”来说,蓝色电能一端连接着“降碳曲线”,一端连接着“品质生活”。世界夜景卫星图上,粤港澳大湾区璀璨的灯光交相辉映,三峡广东阳江沙扒海上风电项目每年可为粤港澳大湾区提供约56亿千瓦时的清洁电能,可在满足240万户家庭年用电量的情况下,减排二氧化碳480万吨。
绿色发展,动力向“新”。海上风电是复杂的系统工程,需要并网送出、海上施工、运行维护等配套工程技术配合,这为地方经济带来绿色增长极。江苏小城如东,这个一度以化工、食品、农业、纺织为主的县城,在引入以风电为主的新能源产业企业群进驻后,形成集制造、施工、运维、检测为一体的海上风电设备制造全产业链,蹚出了绿色转型的新路子。
协调发展,结构向优。2023年12月21日,全球首台16兆瓦超大容量海上风电机组在三峡集团平潭海上风电场刷新海上风电单机日发电量世界纪录。从平潭“一点”向南北“一线”纵观,从服务东北振兴战略,到长三角一体化战略、粤港澳大湾区战略,不断延伸的“蓝色走廊”正从能源“神经末梢”变为“强健筋骨”,与“西电东送”国家战略构成时空互补,为我国能源安全带来澎湃后劲。
向建设条件更严苛的深远海推进
从战略目标看,构建海洋新质生产力,重点在于保障国家能源安全。
我国是世界最大的能源消费国,能源的饭碗必须牢牢端在自己手里。我国海洋面积辽阔,近海5-50米水深范围内,风能资源技术开发量约5亿千瓦,深远海风能资源可开发量是近海的3-4倍。
公开报道显示,预计到2030年,海上风电发电量占东部沿海地区用电量比重预计达到约10%;到2060年,该比重将超过30%。海上风电将成为我国能源结构转型和应对气候变化的重要支撑。
目前,全球70%的潜在海风资源位于水深大于60米的深水海域。“十四五”后期,我国海上风电将向风速条件更好,但建设条件更严苛的深远海推进。
发展海洋新质生产力,需要海洋技术和海洋装备的科学水平和新型海洋工业体系的支撑。其中,勘察设计技术、装备技术、施工技术、输电技术有待更多零的突破;海上风电跨入平价时代,降低海上风电运维成本、推动海上风电数字化智能化技术创新,仍有许多“填空题”要答。
“我们已走过千山万水,但仍需跋山涉水。”所谓战略机遇不能靠坐等实现,而要在最有利于发展的时期,用持续的奋斗和变革,赢来有利于发展的时空因素的叠加。