中國驕傲 | 海洋重器“海油觀瀾號”啟航 我國海上風電向深遠海挺進

【導語】近年來，我國加快構建清潔低碳能源體系，清潔能源和非化石能源消費比重加快提高。風電作為清潔能源，在我國的能源結構調整中正扮演著越來越重要的角色。隨著海上風電項目佈局的加快和對海域環境的不斷探索，海上風電産業逐漸向大功率、深遠海挺進。

日前，由中國海油投資建造的我國首個深遠海浮式風電平臺“海油觀瀾號”在廣東珠海福陸碼頭啟航，前往海南文昌海域，為海上油田群供電。這標誌著我國深遠海風電關鍵技術取得新進展，海上油氣開發邁出進軍“綠電時代”的步伐。

首座深遠海浮式風電平台啟航

浮式風電平臺是一種可在水中漂浮並捕捉風能發電的裝備，通過在浮體內部注水壓載，實現在水中漂浮並保持平衡狀態，以克服海水對風機基礎的晃動作用。“海油觀瀾號”是我國第一個工作海域距離海岸線100公里以上，水深超過100米的浮式風電平臺。業內都把這座發電平臺叫作“雙百”平臺。

2月23日，我國首座深遠海浮式風電平臺“海油觀瀾號”完成主體工程建設，從青島西海岸新區啟運。（圖源：科技日報）

“海油觀瀾號”裝機容量7.25兆瓦，由浮式基礎和風機組成，整體高度超200米，吃水總重達11000噸。底部是一個三角形浮式基礎，由30個鋼結構模組組裝而成，包括3個邊立柱和1個中間立柱，整體邊長近90米、高約35米、重量達4000噸。

浮式基礎上方是高約83米，相當於30層樓高的圓筒形狀柱子，柱子上方裝有重達260噸的機艙，可以指揮風機進行轉動和變槳操作，被譽為風機的“大腦”。機艙前部是直徑達158米的葉輪，也就是人們熟知的“大風車”，轉動一圈的掃風面積近20000平方米，約等於2.7個標準足球場的大小，帶動3隻大葉片使機艙中的發電機轉動，生成源源不斷的綠色電力。

“海油觀瀾號”在單位兆瓦投資、單位兆瓦用鋼量、單臺浮式風機容量等多個指標上，處於中國領先、國際先進水準。項目投産後，風機年發電量將達2200萬千瓦時，可滿足3萬中國人一年的用電需求，所發電力通過一條5公里長的動態海纜接入海上油田群電網，用於油氣生産，每年可節約燃料近1000萬立方米天然氣，減少二氧化碳排放2.2萬噸。

科技創新護航海上風電發展應用

與陸上風電相比，海上風電發電效率高出20%至40%、利用小時數更高、更節約水資源和土地資源，但是海上風電遠離海岸，所處的環境遠比陸上風電更加複雜和惡劣，面臨著平均投資成本高、技術難度高和運維成本高的挑戰。

“海油觀瀾號”平臺將安裝于距海南文昌136千米的海上油田海域，是全球已有海上風電環境工況的最複雜海域。該海域風急浪高，歷史上最大颱風中心風力接近17級，這對風電平臺的設計提出了巨大的挑戰。

3月26日，我國首座深遠海浮式風電平臺“海油觀瀾號”在廣東珠海福陸碼頭啟航前往海南文昌海域。（圖源：中新網）

據介紹，“海油觀瀾號”採用多點係泊的方式固定風電平臺，部分利用了原有浮式生産儲卸油裝置(FPSO)的係泊系統，並且還在國內首次採用了線上張緊器等創新技術，以此來提供穩定的錨泊固定，極端天氣下在水準位移達到33.8米時仍可牢固係泊。

同時，通過優化平臺尺度、增設高效的阻尼結構等技術創新，浮式平臺在極端颱風作用下傾角不超過10度，有效避免風機葉片被海浪破壞，具備抗最大17級以上超強颱風能力，可在每秒84米的風速下保障風機安全，避免海浪破壞風機葉片。

海底電纜是跨海電能輸送的關鍵裝備，是海上清潔能源送出的“卡脖子”技術。“海油觀瀾號”利用35千伏動態海底電纜設計水深120米，解決了深遠海惡劣海況下的浮體大偏移難題，以及海洋生物生長對動態纜可靠性的影響問題，滿足了在複雜惡劣海況下平穩運作25年的嚴苛要求。

從風機到葉片，從海底電纜到海上施工裝備，我國在一系列海上風電關鍵技術領域都實現了突破。目前，我國是世界第一大風電整機裝備生産國，産量佔全球的一半以上，我國已形成了完整的具有領先水準和全球競爭力的風電産業鏈和供應鏈。

我國海上風電裝機規模世界第一

海南洋浦經濟開發區建設中的洋浦海上風電産業園項目。（圖源：新華社）

全球風能理事會(GWEC)發佈的統計數據顯示，自2010年開始，中國新增和累計風電裝機容量穩居全球首位，而在風電新增裝機中，中國海上風電的增長水準已經快於陸上風電。截至2022年，我國海上風電累計並網裝機容量已突破三千萬千瓦，持續保持海上風電裝機容量全球第一。

事實上，我國擁有發展海上風電的天然優勢。中國海岸線長達1.8萬公里，海上風能資源豐富。根據國家發改委能源研究所發佈的《中國風電發展路線圖2050》，在中國近海水深5至50米範圍內，風能資源技術開發量為5億千瓦，而深遠海風能可開發量則是近海的三四倍以上。

根據世界海上風電論壇發佈的最新報告，2022年上半年，全球海上風電裝機容量新增6.8吉瓦，其中，中國佔5.1吉瓦。“十四五”期間，我國規劃了五大千萬千瓦海上基地，各地出臺的海上風電發展規劃規模已達8000萬千瓦，這將推動海上風電實現更高速發展，到2030年累計裝機將超過2億千瓦。

不僅在規模上成就顯著，中國海上風電機組的品質也不斷提升。數據顯示，截至2021年底，所有吊裝的海上風電機組中，4.0MW(不含4.0MW)以下海上風電機組累計裝機容量佔全部海上累計裝機容量的7.7%，比2020年下降了約10個百分點;4.0MW-5.0MW(不含5.0MW)機組佔比33.4%，比2020年下降了約19個百分點；5.0MW及以上機組佔比達到58.8%，比2020年增長了約29個百分點。

我國風電開發從淺海走向深遠海

福建省福清興化灣海上風電場一角。（圖源：新華社）

近幾年，我國近海風電資源開發利用已趨近飽和，全球80%以上的海上風電位於60米以內的近海海域，且面臨與近海養殖、漁業捕撈、航線開發等爭奪有限資源等問題，發展空間受到擠壓；而深遠海可開發範圍更廣，風能資源更豐富，風速風頻更優質。此次“海油觀瀾號”的建成投用使中國海上風電的自主開發能力從水深不到50米提升至100米級以上，為中國風電開發從淺海走向深遠海奠定堅實基礎。

中國海油集團能源經濟研究院海洋經濟研究室資深研究員李楠表示，我國浮式風電起步較晚，技術基礎相對薄弱，但正加速推進商業化探索。浮式風電應用前景廣闊，不僅可以就地消納，為遠海設施供電，還可協同發展海洋牧場、海水制氫、海洋旅遊、海洋礦産資源開發，形成綜合能源島等跨界融合的海洋産業新生態。隨著技術進步和規模化開發，疊加綠電溢價，浮式風電有望超預期實現平價開發，預計到2026年，累計裝機容量有望突破50萬千瓦。

中國海油執行副總裁兼新能源部總經理楊雲表示，進軍深遠海風電是中國海油結合油氣主業，探索新能源産業差異化發展的一條新路徑。此舉不僅能直接帶動船舶工業、海洋養殖、氫能等産業發展，還可以跟其他經濟進行組合，促進海洋經濟與地方經濟的發展。

目前，我國已建成20多個海上風電産業園，海上風電累計並網裝機容量超過3000萬千瓦，持續保持世界第一，近海風電資源的開發利用已趨近飽和，推動風電挺進擁有更優質風能資源和更少人類活動的深遠海，對加快構建清潔低碳能源體系，形成全球競爭力的風電産業鏈和供應鏈具有積極意義。

(資料來源：央視新聞、中新社、人民網、科技日報)