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【北极星电力网】能建广东院裴爱国:广东省海上风电3200万千瓦 目前正在建设24个风电项目500万千瓦
2019年12月15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。

中国能建集团广东省电力设计研究院有限公司总工程师裴爱国出席大会并发表了题为《海上风电创新助力粤港澳大湾区高质量发展》的主旨演讲。

  以下为发言内容:

  裴爱国:我今天跟大家分享的题目是“海上风电助力粤港澳大湾区高质量发展”,主要讲三个方面的内容:

  一、粤港澳大湾区能源体系建设。

  二、广东省海生风电规划与建设。

  三、广东院海上风电创新中心建设。

  2019年2月18日党中央国务院印发了《粤港澳大湾区发展规划纲要》,主要由“9+2”构成,广东省的9个城市再加上港澳构成了粤港澳大湾区,在大湾区的规划里面明确提出要将大湾区打造成充满活力的世界级城市群,也要具有全球创新影响力的国际创新中心,在规划纲要里面对能源也有要求,主要提出建设能源安全的保障体系,从两个方面一是优化能源供应结构和强化能源储用体系两个方面推动大湾区的绿色发展。

  大湾区有7100万人口,占全国5%,占全国GDP的12%,结构来看大湾区主要以化石能源为主,非化石能源的比例只占到24.2%,我们也对全球其他几个著名的湾区做了比较,美国的旧金山湾区超过50%的电力是可再生能源,气电也占了40%,它只有5%的是煤电,通过法案在2045年达到100%达到可再生电力。日本东京湾区目前只有5%是煤电,但是粤港澳大湾区煤炭煤电所占的比例非常高,整个煤电的比例就达到了接近50%,所以我们在调整能源结构要绿色发展还有很长的路要走。

  这是大湾区整体的情况,特点是少煤、贫油、少气,对外依存度非常高,海上风电资源非常丰富,这是大湾区能源整体情况。

  我们国家海岸线非常长,海域也非常辽阔,海上风电资源非常丰富,广东来看具有4114平方公里的海岸线,有41.93万平方公里辽阔海域,在广东推动海上风电建设具有重要的意义。

  广东海上风电的规划和目前建设情况,2017年到2030年规划要求在2020年开工建设1200万千瓦,建成200万千瓦,2030年建成3000万千瓦,这是广东省最新的规划,近海浅水区985万千瓦,近海深水区5700万千瓦,目前有24个项目正在开工建设,桂山已经建成了,整个广东省海上风电3200万千瓦,目前正在建设500万千瓦,之后能够达到1000万千瓦的目标。广东规划的很多,建设也是如火如荼,真正并网的不多,只有17.5万千瓦是真正并网的。

  近海深水区规划的情况,以前只是简单列了几块,近期广东院也在能源局的委托下做了一些工作,目前近海深水区划分成八个大场制,粤东是两个场址,粤东是六个场址

  这是近期建设程度的几个代表性工程,湛江外罗工程,这是由粤电投资的20万千瓦,以总承包模式做的,目前已经并网发电,装机模式是大直径单桩7.5米。第二个有代表性的是中广核的南鹏岛项目,整个是40万规模,是我们院和中广核工程公司联合总包模式制作的,装机有导管架以及单桩,目前正在建设。还有就是三峡沙扒,9月份首台机组安装完成,有一部分已经并网发电。

  广东院海上风电科创中心建设的情况,主要有五个方面:

  一、推动产业政策的研究。作为政府智库作用,有国家电力规划研究中心南方分中心,我们有广东省能源咨询规划研究中心,我们昨天还正式挂牌了粤港澳大湾区能源规划与科技创新中心,在创新方面我们也有几个平台,首先是博士后科研工作站,我们刚刚拿到了院士工作站,主要是以王复名(音)院士牵头挂牌海上科学与工程院士工作站,我们是广东海洋协会海上风电分会会长单位,我们参与广东省能源重点实验室的建设,也是集团海上风电研究所的所长单位,还牵头组件了广东省海上风电产业联盟、广东省海上风电大数据中心,这是我们完成的海上风电规划包括修编的工作,我们牵头编制了《海上风力发电厂设计标准》于10月1日正式实施。我们组建了广东省海上风电产业联盟,这是非常符合毕总上午讲的,我们要打造一个能源的生态圈和海上风电的价值链,我们更多的还是希望能够协同创新,更多的和投资方、主机厂、设计院共同去推进技术进步、共同推动成本的降低,广东省产业布局方面我们也做了大量的研究,主要还是在中山明阳做了风机机组的研发,阳江有海上风电产业基地,在粤有运维组装基地,创新平台是放在广东。近期广东省推动了先进能源科学与技术实验室,海上风电的分中心是放在阳江市,省里还是非常重视,广东省省长马兴瑞亲自授牌先进科学与技术实验室,海上风电分中心在阳江,广东院是作为阳江分中心的董事会成员参与这个中心的建设。

  二、通过新技术的研发和实践推动技术进步,也推动成本的降低。首先是勘测技术进步,我们购置了大量先进勘测设备,可以提供一些勘测方面的服务。我们通过湛江外罗项目对大直径的单装进行了研究,我们不只要从事工程的设计或者总承包,我们更多是希望通过工程的设计或者总包来提高我们的技术水平,所以我们也做了大量科技创新的工作,结合工程进行开展。我们通过中广核阳江南鹏岛项目对导管架进行创新研究。还有对吸力筒的研究,目前在三峡阳西沙扒首期三个机位采用三筒导管架的基础,导管架详细的研究我们更多跟挪威合作开展吸力筒的研究工作,目前掌握了吸力筒的设计技术。我们在关注海上风电的储能体系,对于阳江或者粤东地区大规模海上风电上马以后投入以后对电网的冲击也是非常大的,所以我们也在研究是否在岸上提供大规模的储能作为调峰前谷使用,提高电能的稳定性,这是我们做的研究。我们也在研究海上风电在岸制氢,通过海上风电输入到岸上之后制氢,氢作为储能的载体开展这个工作。深远海的时候不送电直接转换成氢,11月份荷兰有一个项目已经投产,就是用海上风电直接制氢而不转化成电能,这也是一种方式,对于深远海来说海上风电制氢也是非常好的模式。

  通过项目管理特别是总包我们研发了船舶和人员智慧调度系统,海上风电跟别的不一样,它在施工期间有大量的船只在海上很容易碰撞、出现事故,特别是有台风来的时候影响非常大,所以我们开发了调度系统,包括视频监控、船舶管理系统,船舶管理系统更多跟海事的数据中心是连在一起的,包括气象预报系统都是联网的。这个系统已经用在湛江外罗总包场的项目,也用在珠海金湾项目上,在广州可以随时调配现场实时的画面监控或者看施工的情况。

  我们也在做BIM的研究,从陆上集控中心开始把电场三维设计BIM系统应用到急控中心,也应用到海上升压站,这对海上升压站非常有价值,它的占地空间比较小,怎么能够集约化,这个布置非常有价值。

  三、服务模式方面的创新,这主要有两类,一类是前期咨询总承包模式,一类是EPC总承包模式。

  前期咨询模式更多考虑方面投资方进入一个领域的时候对当地政府、军方包括各种流程没有那么熟悉,我们作为设计咨询单位有很好的经验,所以我们提供一种前期总承包的服务,其实相当于为投资方提供一站式的开发服务,把前期的开发和技术咨询总承包下来,比如说一些外尾、平层都解决,这个效率是非常好的。以阳江沙扒项目为例,我们只用了不到半年的时间核准了这个项目,这个对业主创造很好的价值。

  总承包EPC模式,通过外罗这个项目的探索,首先是让业主很省心,作为一个投资方特别是粤电集团,以前更多是负责燃煤电厂或者燃机建设,对于海上风电没有那么熟悉,用EPC总承包模式交钥匙方式,首先工期节省,造价也可以大幅度减少。我们比较重视前期的策划,设计和采购高度的配合,还有就是设计和施工的高度配合,还有就是采购和施工的高度配合。

  这是广东院总承包的几个案例,湛江外罗项目已经成功投产,比业主包括比我们发改委预期的还要投产的早,而且保质按期完成任务,粤电珠海金湾项目,还有中广核阳江南鹏岛项目,还有珠海桂山二期也是由总承包这种模式开展。

  四、深远海技术研发和机制的创新,广东规划可以看到近海潜水区985万千瓦,深水区有5700万千瓦,近海深水区超过广东省规划的3/4,深远海是我们关注的课题,我们必须未雨绸缪超前谋划,广东省今年8月份能源局主持了一个会议,就是要开展近海深水区海上风电开发试点工作,海上风电风险很大,投资额也很大,近海深水区我们要开展示范项目,每个示范项目的内容不同,有做大容量海上风电风机机组的也有做专属经济区研究的。

  浮式风机机组的研究,我们做比较的时候浮式风机是比较重要的,我们2014年委托上海交大做了飘浮式模型,近期我们也招了一个博士后正在研究,准备跟挪威科技大学合作在海上风电浮式方面做一些研究。

  我们也在研究柔性直流大规模输电,如果要大规模在深远海开发输电肯定要用直流输电,这就要用换流站,这是我们广东院方面比较强的一块,我们也在推动柔性直流输电系统的研究,毕总上午介绍863的汕头项目也是由我们院总承包完成的,这个项目也是有比较大的技术含量。

  我们也在研究海上风电和深水网箱养殖、人工鱼礁、旅游开发的研究,这个对于生态化作用非常好,这是我们新的研究方向。

  我们规划的5700万近海深水区,除了700万以外有5000万是在经济专属区的,这个没有法规,如果开发会影响到邻国有一些强烈的反映甚至变成外交事件,我们近期找了一些法律专家正在咨询怎么能够推动这方面的立法,如果报上国家有关部门也不知道怎么批准,因为没有依据,这是我们要面对政策方面的研究。

  五、推动集约和高校发展。这里主要讲两个,广东省海上风电大数据中心、广东省海上风电集中运维的方案。

  广东省发改委批复了广东省海上风电大数据中心,这是挂牌在我们院广东省发改委的机构,更多的是考虑公益性,为整个广东省海上风电的产业服务,首先是为政府服务、为业主服务,也为其他利益相关方提供免费的服务。我们希望能够通过数据的交换、信息共享、价值共创做到共享、共建。2018年底建成,现在已经投入使用,这是我们整个数据中心的架构。这是我们大数据中心总体的界面,里面包括三部分数据,首先是场址的数据,没有建设海上风电场之前水温情况、气象、地质资料,还有就是工程数据,比如我们用了什么样的支撑结构、什么样的风机、什么样的型号,还有有没有升压站、海底电缆是怎样的,这都是工程数据。还有就是运营数据,实时运营以后获取的数据,这个大数据中心会和广东海洋大数据、海事大数据连通,以湛江外罗项目为例我们展示一个风电场的数据,这是每台风机的数据。

  海上风电集约化运维方案,广东省发改委非常重视这个事,因为它也感觉到现在在抢装,2021年之前有大量的海上风电在投产,目前每个项目是由主机厂来负责前五年的运维,但是未来怎么办?每个业主都自己建个招待所还是我们建社会化的四星级或者五星级的酒店提供公共服务,省发改委还是认为应该是市场化、开放式、专业式的运维公司是比较好的发展方向,这可以让全社会成本最低,而且可以降低海上风电运维成本,而且是比较专业化的,这是一个非常好的思路。我们现在在承担这样一个课题做这方面的研究,我们这个研究是基于海上风电产业的一些规划,包括考虑海上风电大数据中心已经建成的这样一个基础条件,运维码头是稀缺资源,必须省里要统一考虑,不能说私人占了一个码头,这对整个海上风电场发展也不太有利。这是智慧运维检修模式的思路,更多的还是希望能够全行业协同提升运维效率,降低全行业的运维成本。还有我们要研究的四个课题,这个研究是广东省发改委牵头、能源局参与,广东院具体承接,这也是广东省海上风电产业联盟成立以后第一个研究的课题,通过研究了解每个投资方的想法也了解主机厂的想法,发挥各自的优势,甚至不排除广东省合适的企业或者跟各个投资方、主机厂建设很多方参股运维的平台。我们也是希望在建设过程中能够借鉴西方发达国家或者是欧美这些发达国家,特别是欧洲一些运维的经验,因为运维毕竟对我们来说是相对新兴的事务,广东省这么大的风电规模运维也是非常重要的。

  我们希望积极主动的融入大湾区能源产业发展,我们院承担大湾区能源规划工作,伴随着粤港澳大湾区能源发展规划研究的不断深入,以海上风电产业为龙头的大湾区新能源产业发展脉络将日益清晰,海上风电产业发展壮大必将助力大湾区构建清洁低碳、安全高效、智慧创想、共享互融的国际一流国内领先的现代能源体系,我们最新有两个动作,一个是粤港澳大湾区能源规划与科技创新中心昨天下午正式挂牌,发改委副主任兼能源局局长也参加了这个揭牌仪式,我们这个牌更多是为能源局和发改委服务。广东院有一个南方能源建设杂志,也在推出粤港澳大湾区创新能源发展理念的报道,欢迎大家能够投稿。谢谢各位。

  (根据演讲速记整理,未经演讲人审核)

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