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      漂浮式海上風電工程技術研討會在??谑⒋笳匍_

      來源:( 作者: 時間:2021-04-12 13:27 Tag:)

        惠風和暢,百花盛開。備受行業關注的“漂浮式海上風電工程技術研討會” 4月10日在??凇喬貒H會議中心隆重召開,超500位代表參加會議。


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        大會由中國海洋工程咨詢協會海上風電分會主辦(下稱“中國海上風電協會”),中國農業機械工業協會風力機械分會、中國華能集團有限公司、國家電力投資集團有限公司、中國長江三峽集團有限公司、上??睖y設計研究院有限公司、廣東省電力設計研究院有限公司、華東勘測設計研究院有限公司、海南金盤智能科技股份有限公司等聯合主辦。

       

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        開幕式及上半場主題報告環節由中國海上風電協會副會長兼秘書長翟恩地主持。中國海上風電建設迎來高速發展期,漂浮式風電技術已成為深遠海風電的研究與實踐重點,本次大會在“碳達峰”和“碳中和”目標的指引下,匯集行業前沿學科研究與工程技術專家共同探索漂浮式海上風電發展路徑,旨在加快工程技術的創新進步,解決漂浮式發展難題。

        中國海上風電協會會長蔡紹寬、中國可再生能源學會秘書長、中國農業機械工業協會風力機械分會秘書長祁和生,海南金盤智能科技股份有限公司董事長李志遠及海南省自然資源和規劃廳領導等出席大會并致辭。

        

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        ↑ 中國海上風電協會會長蔡紹寬

        在30·60碳達峰和碳中和背景下,海上風電等清潔能源必將承擔光榮而艱巨的歷史責任。當前可實施固定樁施工的海深已達到50米,140米高度低空海上可開發規模不小于5億千瓦。2020年底,海上風電裝機900萬千瓦,增速達到了51.6%,發展勢頭迅猛。預計明年海上風電要經歷搶裝潮后的3年調整期,隨后近淺海海上風電將迎來歷時15年以上的高速發展期,為深遠海的漂浮式海上風電提供足夠長的研究和探索時間。漂浮式海上風電發展前景廣闊,勢必將成為中國電力結構調整過程當中值得期盼的一匹黑馬。

       

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        ↑ 中國可再生能源學會秘書長、中國農業機械工業協會風力機械分會秘書長祁和生

        今年在中央財經委召開的第九次會議上,研究了實現碳達峰、碳中和的基本思路和主要舉措。到2030年,風電、光伏發電累計裝機要達到12億千瓦以上,預計風電每年的新增裝機將不低于5000萬千瓦,海上風電產業迎來重大發展機遇。漂浮式海上風電成為向深遠海發展的首選,作為全球最大的可再生能源的市場和設備制造國,在新一輪競爭中,加快漂浮式海上風電工程技術的創新進步,穩步推進漂浮式風電大規模、商業化應用,已經成為中國海上風電發展的迫切任務。

        

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        ↑ 海南金盤智能科技股份有限公司董事長李志遠

        保護地球生態節能減排日益成為世界各國的共識,中國已堅定的走上綠色、低碳、循環的發展道路,推動產業轉型升級實現高質量發展將成為未來的主旋律。金盤科技多年來與國內外整機制造企業有著長期緊密的合作,隨著風電產業的高速發展,對漂浮式海上風電產品運行環境進行了積極的探索和研究。公司將繼續立足核心優勢,繼續加大投資,增強自主研發和創新能力,通過與會各位專家的共同努力,積極推動漂浮式海上風電工程技術的持續發展,為更好的利用我國海上風力資源實現我國碳達峰、碳中和目標做出應有的貢獻。

        開幕式致辭環節后,國家電投集團科學技術研究院有限公司董事長、黨委書記范霽紅,中國華能集團清潔能源技術研究院院長助理郭辰,中國長江三峽集團有限公司科學技術研究院院長孫長平發表了主題報告。

        

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        ↑ 范霽紅:《國家電投漂浮式海上風電研究與開發》

        海上風電方面集團堅持由淺水到深水,由近海到遠海的發展原則,遠海的漂浮式風電仍面臨成本較高、技術不成熟的挑戰,漂浮式海上風電發展應融合就地制氫、海洋牧場、綜合智慧能源以及柔性直流進行綜合考慮。

        

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        ↑ 郭辰:《關于漂浮式海上風電開發的思考》

        隨著近海資源的規?;巹澟c開發,從資源存量方面看,深遠海的開發需求逐步浮出水面,深遠海的風能資源更好、更穩定。漂浮式海上風電的關鍵技術包括浮體基礎、動態海纜、漂浮式海上風電機組、系泊系統等方面,漂浮式海上風電機組面臨著深海環境條件復雜、大容量漂浮式機組設計制造、浮式風電裝備制造以及運行工況復雜的挑戰。

        

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        ↑ 孫長平:《海上風電平價化上網技術與實踐》

        目前已建成絕大多數為近海風電場,制約因素多,深遠海風力大而穩定,場址資源制約因素少,海上風電勢必走向深遠海。電能送出工程成本占投資相當比重,規?;_發可實現電能集中送出,有效降低成本。目前我國海上漂浮式風電進入了工程樣機時代,由淺海往深海發展、淺水區域淺覆蓋層特殊地質條件的需求,推動我國漂浮式海上風電向產業應用及規?;l展。

        

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        上午下半場主題報告環節由中國海洋工程咨詢協會海上風電分會副秘書長、華東勘測設計研究院有限公司副總工程師趙生校主持。上??睖y設計研究院有限公司總工程師林毅峰、新疆金風科技股份有限公司集團總工程師翟恩地、華電重工股份有限公司總工程師趙迎九、惠生海洋工程有限公司首席技術專家王革發表了主題演講。

        

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        ↑ 林毅峰:《漂浮式海上風電技術研究及工程實踐》

        國際上判斷固定式50-60米水深是經濟成本可以接受的臨界點,超過臨界點可能需要漂浮式風電來解決。我國整個大陸架非常平緩,以目前技術很難支撐低成本開發,漂浮式風電的發展要突破海上風電的重大關鍵技術,搶占風力發電的制高點。風電機組對漂浮運動適應性并不是固定式成熟機組在漂浮平臺的簡單移植,系泊系統是深水區漂浮風電成本控制的重要環節,動態電纜是漂浮風電運行的高風險點。

        

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        ↑ 翟恩地:《漂浮式風機技術痛點及解決方案》

        漂浮式風機技術面臨著主尺寸設計、整機設計、系泊&電纜布置、一體化載荷分析、基礎結構校核以及建造安裝運維幾方面的技術痛點。其中整機方面的挑戰來源于機組運動幅度、速度、加速度大、承受更大載荷、控制策略對發電量及載荷影響較大、控制器需要調整以避免不利的緩沖、機組適用性需要驗證等方面。一體化載荷分析需要同時考慮基礎濕表面外殼的時域水動力載荷、完整的基礎結構和塔架模型、動態系泊系統、整機模型等因素。金風擁有漂浮式風機系統多變量耦合技術、過渡水深化境條件下系泊系統設計技術、風機—浮式基礎—系泊系統一體化全耦合載荷分析技術、漂浮式海上風電施工技術與裝備關鍵技術研究等多個解決方案。未來漂浮式海上風電實現平價將圍繞提升技術成熟度、技術優化與創新帶動產業鏈發展以及多元融合的路徑展開。


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        ↑ 趙迎九:《海上漂浮式風機基礎結構的研究》

        漂浮式海上風電機組具有適應水深廣、機位部署更加靈活、可在岸上完成整體組裝、海上施工安裝便捷、可完全拆解與遷移、可搭載更大功率風電機組等優點。國內漂浮式研究起步較晚,目前包括綠能示范項目、海裝工信部示范項目、龍源南日島項目以及三峽陽江示范項目。漂浮式風電進一步降低成本的關鍵在于技術創新,動態電纜的安全防護是正常運行的關鍵,與大型浮島、海中孤島、海洋石油平臺、制氫、海洋牧場的結合,將為漂浮式發展提供更廣闊的應用場景。

        

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        ↑ 王革:《漂浮式風電技術的若干年挑戰》

        在從規劃到拆除的漂浮式海上風電生命周期中,在設計到安裝階段海工企業和風電整機企業的高度協同尤為重要。漂浮式海上風電目前面臨著海洋環境、機組、基礎+系泊、動態電纜以及升壓站的多方面挑戰。中國沿海風資源質量遜于歐洲,波浪、臺風、環境比歐洲海域惡劣,30-60米的過渡水深使得設計難度大增。整個機組的設計需要運動響應的耦合分析,包括機組運動響應、浮體運動特性、系泊運動特性、樁土響應、結構動態響應以及控制系統對運動的影響。

        

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        下午上半場由中國海上風電協會常務副會長柳地主持。中國科學院電工研究所研究員、研究部主任王一波、明陽智慧能源集團股份公司總工程師賀小兵、中國船舶集團海裝風電股份有限公司海上浮式風電裝備總設計師董曄弘、招商局工業集團首席科學家徐立新發表了主題演講。

        

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        ↑ 王一波:《海上風電全直流系統技術探討和研發基礎》

        我國海上風電在機組、工程、輸電以及運維成本較高,隨著離岸距離從40公里增長到100公里,輸電成本占比可能大幅提高到30%。海上柔性直流技術具有并網成本更低、電網接入穩定、可實現非同步互聯的優勢,目前我國已建成二十多個柔性直流輸電工程。系統成本低、系統效率高、并網或離網更穩定、設備維護化簡、知識產權自主可控等優勢、且關鍵技術、核心裝備以及岸上系統已得到驗證等因素,使得離岸60公里以上的遠海風電使用直流系統成為可能。

        

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        ↑ 賀小兵:《深遠海能源平價之路—漂浮式風電發展》

        受限于近海各式功能區重疊及資源的限制,深遠海海上風電無疑更具長遠發展空間。相關統計表明,當前全世界有30多種浮式風機概念?!笆奈迤陂g”海上風電發展將由陸向海,海域由淺到深,結構由固定式到漂浮式,突破近海限制,避免多功能干擾,適用于超大機組,具有更大的空間。在運營方面,浮式風機與系泊系統解脫后具有拖航移動特性,大多數浮式風機主體可拖過拖航回港或重新部署,運營模式也將更具活力與空間。

        

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        ↑ 董曄弘:《浮式風電裝備研制的技術思考》

        深遠海資源在海上風電的資源占比很高,歐洲由海洋工程裝備主導漂浮式海上風電的研究與開發,漂浮式研究的思路包括2種,以風電裝備的思路開展設計將浮動平臺視作特殊的基礎支撐形式;以海工裝備的思路開展設計將風電機組視作水面結構物。通過技術進步,尋求整體設計時在成本、性能以及可靠性之間存在矛盾的解決方案,在綜合利用方面,可結合深遠海漁業、石油開采、海水淡化等多模式考慮,未來漂浮式風電將成為我國的關鍵核心技術。

        

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        ↑ 徐立新:《漂浮式風機設計降本增效—容量及浮式基礎優化》

        各國海上風資源及地形不同,不一定統一發展路線。歐洲海上風電風資源較國內豐富,漂浮式風電主要在歐洲,浮式基礎的形式較多,多機組的平臺應用,具有節約用海面積、減小風場內電纜的優勢。漂浮式平臺主尺寸及重量即輕量化設計式最具挑戰、影響最大的關鍵技術,安裝技術對成本的影響位居第二,先進仿真技術是技術緊急度的關鍵所需。與此同時,知識產權敏感度相關的前三位技術點包括結構輕量化、風電機組控制技術以系泊系統的設計。

        

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        下午下半場由由中國海上風電協會副秘書長、上??睖y設計研究院有限公司高級專業師陸忠民主持。寧波東方電纜股份有限公司總裁夏峰(技術總監陳凱代)、海南金盤智能科技股份有限公司技術副總裁陳偉、Principle Power中國區市場負責人張奧發表了主題演講。

          

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        ↑ 夏峰(技術總監陳凱代):《漂浮式風電動態纜系統關鍵技術與工程挑戰》

        漂浮式風電機組動態電纜的關鍵技術將從靜態海纜的制造,擴展為定制化設計、測試認證、系統優化、全壽命成本管理。隨著油氣開發邁向超深水,中國浮式風電設計重點集中于超淺水、超高壓、成本控制?,F階段動態電纜的設計面臨著輕量化、高電壓濕式絕緣、臺風以及新材料方面的考驗。工程項目面臨著淺水浮式風電動態電纜系統、經濟性、淺水動態電纜海生物生長、72千伏及以上高壓動態輸出電纜開發等方面的挑戰。

        

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        ↑ 陳偉:《海上漂浮式風電升壓變壓器的研究》

        海上漂浮式風塔內應用的干式變壓器,需要重點考慮風塔震動帶來的影響,提高干式變壓器在高濕度、高鹽霧環境下的穩定性,需要考慮隔絕外界污穢空氣的設計方案,海上腐蝕、運維難度大均是目前面臨的挑戰。通過傾斜靜力學、搖擺運動學、搖蕩動力學的仿真與計算,來解決振動方面的問題。通過成品型式試驗站、原材料理化實驗室模擬海洋環境,設計驗證產品防腐性能,并針對海上應用的干式變壓器,開發了智能監測方案,實現實時監測,提高產品運行的可靠性。

        

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        ↑ 張奧:《漂浮式風電即將進入商業化階段》

        全球70%-80%的海上風電資源位于深海區域,水深超過60米的風資源更好,漂浮式海上技術是下一個十年甚至二十年的海上風電發展的大風口。PPI的成熟技術在項目中得到了廣泛應用,公司浮體平臺的獨創核心技術在于基于當地海洋資源近50年的數據搜集,開發的自動水壓載系統,能夠實現快速平衡調整,讓平臺應對各種極端情況。相信在諸多成熟時,在各地政府的政策支持下,漂浮式風電即將進入商業化階段。

        

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        圓桌論壇以《我國漂浮式海上風電創新與發展》為主題,由中國華能集團有限公司新能源事業部副主任張曉朝主持。中國科學院工程熱物理研究所研究員李慶安、廣東省電力設計研究院有限公司總工程師兼副總經理裴愛國、新疆金風科技股份有限公司海上業務單元總經理王健、中船重工集團第702研究所副總工程師程小明、上海電氣風電集團股份有限公司副總工程師許移慶、中交三航(上海)新能源工程有限公司總工程師張成芹參與了圓桌論壇。

        裴愛國:廣東研究院對于海上風電技術創新一直做著研究與實踐,結合廣東海域水深特點、疲勞設計、一體化研究,并考慮到臺風環境在漂浮式方面做了一些研究和布局。在推動產學研方面,積極與科研院所、國內外高校、整機企業開展一些科技創新方面的合作,希望能夠盡快形成一套解決方案。

        許移慶:漂浮式機組設計初期,是讓固定式的海上風電機組去適應漂浮式基礎,但真正運行起來后,對于漂浮式基礎運行中對風電機組的影響評估工作還不是特別深入。對比固定式,漂浮式基礎有很大不同,在監測系統、控制策略、運維方式等方面存在的問題,均需要技術創新去實踐解決。

        王?。航痫L科技在海上風電領域開展了很多工作,也在做一些比較前沿的技術研究與積累。漂浮式海上風電是一個系統化的工程,不論海下海工的設計還是海上的風電機組設計,都需要綜合業主、整機、海工、海纜去考慮,以實現整體優化。試驗平臺與實際運行環境相比有很大的區別,需要更多的經驗積累。整體設計中需要從機組、海工、施工、運輸安裝等多維度思考,將系統各方面的問題想清楚,實現產業鏈的聯合開發。

        李慶安:漂浮式海上風電是風電裝備制造與海洋工程兩大領域的融合,是整機與浮體的深度設計的結果,很多國外漂浮式風電相關企業都有海工經驗,國外技術多為海工企業引導開發。臺風的復雜性、空氣流、海洋流對控制策略的影響,均對漂浮式海上風電的發展提出的挑戰,這也是未來技術創新的重要方向。

        程小明:漂浮式海上風電要進行新概念的機組和浮體設計,當前結構大幅降低成本難度較大,可以拋開現有形式多做一些新的嘗試。開發綜合利用也是一個創新方向,不僅僅是風力風電平臺,要把其他的能源形勢、水產養殖結合起來,有利于成本的控制。漂浮式風電在降本方面,還有很多精細化的工作要進行。

        張成芹:漂浮式海上風電方面,設計優化和整體系統的產業融合非常重要,除了機組運行時,在運輸、吊裝過程中也會載荷有相應的要求,浮式風機的載荷的設計要考慮整個施工周期。漂浮式海上風電的建設,施工技術路線要從示范開始,再做規?;_發。

        

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        “漂浮式海上風電工程技術研討會”即“中國漂浮式海上風電大會”,是專注于海上風電工程技術研討與交流的行業峰會。來自政府部門、社會團體、風電投資開發商、裝備制造企業、咨詢設計機構等超過200家單位的500余名代表出席了本次大會,遠超會議設計規模。大會圍繞“海上風電行業發展、海上工程技術、漂浮式機組及基礎”等展開交流,共同探討新形勢下漂浮式海上風電工程技術的前沿解決方案以及創新發展路徑。推動漂浮式海上風電工程技術持續進步,為漂浮式海上風電的健康發展以及商業化應用匯集力量。

        來源:風能產業