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【海上风电】南方电网毕亚雄:共同维护能源生态圈,合力打造风电价值链
2019年12月12日

  2019年12月6日-8日,由中国海洋工程咨询协会海上风电分会主办的“2019中国海上风电工程技术大会”在北京召开。500位国内外海上风电专家学者相约首都,发表主题报告及专题研讨,并同期举办“2019年海上风电工程技术奖颁奖典礼”,表彰海上风电工程技术领域的优秀单位、个人,揭晓并颁发2019年度最具影响力的开发、设计、施工、运维、监理等工程技术奖项。

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中国南方电网公司党组成员、副总经理毕亚雄出席大会并发表了题为《共同维护能源生态圈,合力打造风电价值链》的主旨演讲。

  以下为发言内容:

  毕亚雄:今天想跟大家探讨的题目是“共同维护能源生态圈,合力打造风电价值链”。

  贯彻“两个替代”,饯行社会文明新发展观、推进能源革命后,构筑现代能源生态体系。坚定“战略自信”,实现海上风电经济圈,鉴定协同创新,打造海上风电价值链。围绕这些跟大家谈一些体会。

  共同维护能源生态圈这个应该成为我们在座各位共同使命和愿景,关注“两个替代”饯行社会文明新发展观,“两个替代”是“绿色替代”和“电能替代”。新时代发展观我们用了新时代、新发展的理念“创新、协调、绿色、开放、共享”,现在进入这个大家把这个发展理念牢记在心,就知道我们愿景和使命往哪去。

  2018年我国的能源生产和消费总量分别达到了37.7亿吨和46.4亿吨标煤,全国的发电装机和发电量分别达到了19亿千瓦和6.9万亿千瓦时,都是世界第一位。天然气、水电、核电、风电等清洁能源占比达到了22.1%,其中非化石能源占一次能源的比重达到了14.3%,和现在情况来看实现2020年减排的承诺没有问题,但依然绿色替代压力巨大。

  社会经济发展固然耗能,尤其是现在说的“幸福指数”更需要能量的支撑,我国不仅已经是能源消费第一大国,也是排放第一大国,而且单位GDP的能耗还是世界平均水平的1.5到2倍,更是发达国家的3到4倍,我们GDP的能耗还是比较高的,虽然这么多年我们能效和减排连年在进步,相比先进的差距还是较大,城乡居民生活用电在这里面仅仅只占到了14%,美国人是38%,所以除了能效水平我们的电气化水平与世界第二经济体的地位是很不相称的,换句话说这里面的空间还很大,所以电能替代的空间巨大。

  推进能源革命构筑现代能源生态体系,2018年我们国家的能源对外依存度进一步在上升,原油的对外依存度攀升到了71%,消费总量达到了6.1亿吨,天然气的消费总量2800亿立方米,对外依存度达到了43%,进口量成为全球第一,而且还有持续走高的势头,煤电的装机和发电量仍然占比53%和63.7%,发电耗煤21亿吨。突出的矛盾就是我们能源资源禀赋和能源保障供应的安全压力,对外依存度这么大我们安全的压力可想而知,以及我们现在社会文明发展减排和清洁可再生能源替代的压力巨大。压力就是改革的动力,就是推进能源消费革命、供给革命、技术革命和体制革命,也就是调整和优化结构和方式的推动力。能源生态安全、能源绿色替代、海上风电这些是重要之一选择。

  坚定战略自信,为应对气候变化清洁可再生能源对大规模海上风电的替代,2018年我国全社会用电量6.9万亿千瓦时,水、风、核、太阳能发电分别占比17.8%、5.3%、4.26%、2.57%,总量接近30%,2020年全社会用电量约7.6万亿千瓦时,按照非化石能源占据必须15%,水、风、光装机应该按照3.5、2.2、2.1亿千瓦,这个是相对2020年20亿千瓦总装机来说的,这样我们非化石能源的发电量占比要达到31%,从现在情况来看基本上实现减排的承诺。预测到2035年全社会用电量达到11.4万亿千瓦时,这也是从一些分析、预估、报告中间摘出来的,力证水电装机4.8亿千瓦,风电和光伏装机均达到6亿千瓦,不管是6亿千瓦还是多少,都可以看到绿色替代大多都体现在增量上,没有讲存量。我既喜欢海上风电也喜欢水电,也喜欢天然气、也喜欢洁净燃煤包括核电,它们各自有不同的用处,都应该占有足够的地位,我们在增量替代上、绿色替代上即使6亿千瓦都可以看到空间巨大,我们要充分认识海上风能资源利用对风电产业链以及对海洋经济的贡献,对产能的健康循环海洋的新业态以及海洋风能和海域资源更广泛、更高效利用,包括改善海洋生物生境和附加养殖功能等充满自信。这方面讲的多但是动的不够,这是地方政府对我们海上风电的进一步替代。中国有1.8万米海岸线,海上风电资源丰富,海上风电技术进一步可期,风电空间与更高替代率、经济性有前景,虽然有挑战但是我们也要有自信。

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  坚持协同创新,打造海上风电价值链。2020年按照我们规划目标是500万千瓦以上,这个目标不管是高还是低我们都可以实现,当前各路主力都在抢抓2021,为的是0.85元,我们必须提前关注的是2021以后的开发规模和节奏,要同步于海上风电技术进步的提升,在能源生态结构中绿色成分和电力系统中替代比重的影响地位谁高谁低,我们共同在关心研究这个事情。电能的品质和上网价格问题一直就是能源的结构之争、电力品种之争,可想而知靠补贴大规模开发利用海上风电难以为继,也可以大胆的预计在今后的两个五年计划内补贴退坡的速率大于陆上风电,这是我们今天在座做海上风电人应该给国家能源局的承诺,要比陆上的退坡速度更快,这里面需要的是协同、创新,从系统性规划到整体部署统筹推进,从产业链的上下游到业务链各环节紧密联动,规划引领和规模化开发,优化设计和集约化建设、专业化共享以及合作投资、分工协作、联合攻关、集成创新,以风机、风场和接入并网各部最优的集成风电可靠性、经济型最高为共同目标,各环节利润不能没有,但是各环节的利润都要适当的控制和压缩,为的是终级产品的价格,这个利益、目标是共同的。在此还值得一提的是需要强化感知和认知,在当前进一步验证和提升技术理论并指导改善我们实践应用。

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  现在大家都关注价格竞争,安全可靠性为前提的单位电度造价优先,双馈、直驱、半直驱、高速永磁等竞相争艳,不再死守,电机电压等级、电机冷却技术与电机容量也不断在提升,高桩高承台、高桩低惩台、无过渡段单桩、符合桶型等新型基础多样,因地制宜,不再单一。漂浮式、混凝土的也呼之欲出,叶片材质和形状不仅决定风能转化效率和安全性,也是造价竞争力的最主要因素,叶片的设计制造从模型到真机差异究竟有多大不是心中有数,水轮机的模型从模型到真机现在不说完全画等号也可以说约等于了,风电的叶片、转轮哪一天也能够到这个水平我们价格就不是平价的问题了,可能价格还要低。这里面优化设计、集中接入和送出就是我们现在要考虑好的,适当合并“陆地汇集站+送出线路+登录海缆”单元,以最大化集中设计、施工、运营,把设计单元招标段分割,以海上升压站登录海蓝为分解点,电网企业延长投资输配电有效资产统一疏导电价或分摊风场概算分割电价,或者受业主委托经营资产管理业务,目的是最大化,从国家能源局到各省能源局希望大家充分讨论,以海上升压站高压侧分解是国际惯例,不管是水电、风电、核电都以围墙为界,围墙以外统统是电网的,不能说葛洲坝电厂是一个大电厂就应该把线路延到哪去,这一点以后我到南方电网去南方电网完全支持,要么是输配电价格疏导、要么是价格分割,最主要是把整个产业链的合理的价格在哪确定,这一点大家都跟我有共同的研发,南方电网在这一点上先从桂山做起,然后从阳江做起。

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  海上风电之问,现在海上风电最主要的问题有几个,首先是电网运行的安全稳定与灵活性的决定因素,间歇性的特点及预测的精度、单机调控的能力引出来替代率问题,尤其是两个电网公司,海上风电替代率有多少,最近有一些数据使我也吃惊,权威率由谁发布,我还想向设计院请教,海上风电包括新能源替代率究竟怎么确定、怎么算,这个影响整个运行的稳定计算,热稳定动稳定的平衡问题怎么规划?这个问题不简单是实践问题,应该是“学术+实践”,要合理确定替代率。第二个因素是电力获得的成本单价是否含输送,这涉及到最后的综合单价是多少,电网最关心这个事,风电的价格高了其他的价格低了,整个电网最后疏导到终端用户的价格都是电网的责任,所以说这个跟电源没关系,电网巴不得买的电越可靠越便宜越好,这个就是矛盾。还有就是海上风电补贴退坡趋势,退坡以什么趋势退坡?我当时带着三峡到广东去的时候就说了一个问题,退坡就近按什么速率?我们说要有自信肯定比陆上退的快,但是不管怎么说要有数据,我们说退到和天然气的发电水平,这个比较容易做到,广东天然气发电0.65元左右。退到跟核电一样的价格0.45元左右,再往下退到平价,如果利用小时数也到4000,这个不是做不到的事,福建的海上风电4000、4500,海上风电是3000、3500,这个价格我们退坡以什么速度,两个五年内是不是太慢了一点,两个五年内退到核电的价格可能我们规模上不去,规模上不去价格就下不来,这个是一个矛盾。还有就是制约海上风电快速发展的关键技术因素,这是在座大家要考虑的主要矛盾,每个矛盾都要重视,海上风电停一下就不像陆上也不像其他的电源,每个矛盾都得重视,最主要的是关键零部件叶片、轴承包括变桨偏航控制能不是主要的矛盾吗?风机控制、风机监测与诊断,还有系统的理论、标准规范,我们能否也像其他的风电一样,在系统动模试验上验证,包括现场检测手段,这些都是我们需要关注的。

  这是南方电网最近和一个庞大豪华十个单位的团队在做一些重大课题向国家讨论和申报的,我们也是希望在座的各个单位都要能够参与到这里面来,从规划、设计、施工、制造,从研究系统到我们的学院。

  下面说两个我认为是试验基地的,大家都非常期待像张北基地一样搞陆地的试验基地,我们陆上风电发展是快的也是健康的,海上风电发展更应该如此,但是这么些年海上的张北基地始终没有形成,兴化湾有这个想法但是能不能行?兴化湾14台5MW以上的大功率风机,8家国内外知名厂家同台竞技,原来我们在想它能不能商业化运作,既要作为试验基地又要商业化运作,现在来看商业化运作没什么问题,比我们预计好得多。这是兴化湾泰德重、东电自主研发5MW风机首次在海上安装,金风6.7MW风机为当时亚太地区单机容量最大,我国综合能力最强海上风电一体化作业平台,福船三峡号和大桥福船号顺利完成了GE、西门子6MW海上风机首次安装。

  这是产业园区的模式,这个产业园区也是三峡集团和福建省达成了这样一个战略合作的协议,从股权可以看得出来,三峡福建能投50%,福州国资控股35%,三峡基地15%,整个园区1000亩,这个园区可喜的是已经入驻的有金风科技、东方风电、LM叶片、江苏中车、中国电建等,最关键的是这个园区中间有很多产品不光是在福建在中国,有些产品还走到国外,还到了土耳其、巴基斯坦、非洲的一些国家,这就是企业和政府共同来搭建产业园的平台,厂家采取租用的方式,这种方式是不是现在工业园区的一种新模式,据说很多地方在讨论,受它的启发可能有比它更先进的模式。海上风电产业园主要有这样一些特点,包括模式创新、全产业链,既然是产业链都放在里面,一个是地方政府的优惠政策,一个是大家为的是终极产品的质量和价格,包括大数据控制,包括智慧园区、智能微网和绿色环保的概念,这里面也借用了金风科技在亦庄智能微网好的应用。

  这是珠海桂山海上风电,这是南网对海上风电的贡献,这是南方电网在广东的第一个海上风场。这也是一个模式,这个模式我们把它认为是强强联手成就优秀海上风电开发企业,不能说是南方电网开发的,而是这么多家公司搞的桂山的首个海上风场,这个风场在探索海上风电开发,统筹高效项目新模式的时候界定成为以“商业运营+科研”的方式将其打造成为海上风电实验检测基地,福建一个、广东一个,这两个地方都是海上风电最密最富集也是这里最有挑战的一个地方。

  在“十二五”国家“863计划”中间有一个工程,广东南澳风电基地多端柔性直流输电示范工程,这是联合公司做的,它的贡献就是首次研究了多多柔性直流输电,探索这个技术探索高效可靠并网技术,解决风电间接性能源规模并网问题。这是示范基地图示。现在包括乌东德(音)到广东、广西的多端直流就是来自于它的升级版,从正负160千伏上升到正负800千伏。

  跟大家想介绍的是有这么一个平台和风场可以供大家使用,这个实验基地的特点是商业具备的科研开发条件,多种形式的机组和成规模的大容量集群,大种形式的风机机组和桂山实验风场的位置毗邻广州、深圳、香港、澳门,升压站建在岛上比较方便检测。

  目前正在开展确定的一些科研课题,希望有更多大家的参与和合作,海上风电+储能并网研究实验室,希望2022年把它打造成省部级的重点实验室。并网实验室的综合试验平台包括这些功能,强调海上风电电网的适应性、安全稳定控制的适应性、风电储能系统在不同时间不同尺度的,目的是要把替代率搞得更高一点。还有其他的科研项目,风电有风功率概率和处理优化的策略、极端气候下的安全优化、风机健康与故障预警等,海上风电场风养鱼互补的示范研究,利用这个基础怎么把养鱼的事情做起来,包括发展立体养殖,这是各地热切希望的。

  海上风能延伸开发有太多的科学技术要从理论到应用不懈探索和提升,需要大家共同参与和努力,需要共同关心和支持。海上风电共同的事业,也是我们共同的产业,谢谢各位。

  (根据演讲速记整理,未经演讲人审核)

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