資源稟賦與市場環(huán)境俱佳，海上風電漸成我國落實碳中和“生力軍”

 

近年來，國家相繼出臺系列支持政策發(fā)展海上風電?！?030年前碳達峰行動方案》指出，堅持陸海并重，推動風電協(xié)調(diào)快速發(fā)展，完善海上風電產(chǎn)業(yè)鏈，鼓勵建設海上風電基地。發(fā)展海上風電，對于保障我國能源安全、推進綠色低碳發(fā)展，特別是對應對“雙碳”目標下面臨的速度、經(jīng)濟、社會等多重挑戰(zhàn)具有重要意義。

 

我國海上風能資源豐富、開發(fā)潛力巨大。根據(jù)發(fā)改委能源研究所《中國風電發(fā)展路線圖2050》報告，中國水深5-50米海域，100米高度的海上風能資源開放量為5億千瓦，總面積為39.4萬平方千米。同時，中國擁有超過1.8萬公里的海岸線，可用海域面積達300萬平方公里，特別是在環(huán)渤海及東南沿海地區(qū)，有效風能密度為200-300瓦/平方米以上，全年大于或等于3米/秒的時數(shù)約為7000多小時，大于或等于6米/秒的時數(shù)約為4000小時，這使得海上風電的可利用效率可以達到光伏（二類）的2倍，比陸上風電（二類）高約20%，且同發(fā)電量的海上風電占地面積比陸上風電小10%，比光伏用地小5%。

 

基于此，我國海上風電發(fā)展迅速。數(shù)據(jù)顯示，截至2021年底，我國海上風電累計裝機規(guī)模已達2639萬千瓦，占全球總量的54%，躍居世界第一。從蔚藍大海上吹來的風，正成為推動我國踐行大國擔當，邁向碳中和的生力軍。

 

挑戰(zhàn)與機遇并存，緊抓“大、運、智、遠”行業(yè)趨勢

 

不容忽視的是，在迎來快速發(fā)展的同時，嚴苛的環(huán)境讓海上風電面臨著諸多挑戰(zhàn)。據(jù)統(tǒng)計，有超50%海上風電停電故障都和電氣動脈直接相關。挑戰(zhàn)主要來自三個方面：第一，設備離岸遠，運維投入大，“乘數(shù)效應”導致運維成本是陸上新能源系統(tǒng)的20~30倍以上；第二，響應速度慢，判斷故障難，“盲盒效應”帶來更高的運維難度；第三，海上環(huán)境變化快，時間不可控，“通道效應”使單次故障恢復時長達陸上風電的4~5倍，影響發(fā)電量。由此可見，如何保證海上風機的穩(wěn)定運行，已成為海上風機發(fā)展關鍵因素。

 

在海上風電從“紅海近岸區(qū)”走向“藍海深水區(qū)”的進程中，雖然面臨重重困難，但在新能源大勢的推動下，行業(yè)機遇仍然巨大，并已呈現(xiàn)出“大、運、智、遠”的特點，即單機容量大型化、項目擴大化；風電場運維向遠程、集中管理方式轉變；風電場向數(shù)字化設計和智慧化運維靠攏；布局規(guī)劃傾向距離海岸更遠的位置，漂浮式風機發(fā)展快速。

 

作為構建新型電力系統(tǒng)，形成源網(wǎng)荷儲一體化體系的核心支撐之一，海上風電在“源”端所發(fā)揮的重要作用正愈發(fā)顯現(xiàn)。面對時代機遇與挑戰(zhàn)，在推動能源體系變革的關鍵節(jié)點，行業(yè)領先企業(yè)間的強強合作，共同創(chuàng)新，正備受期待。

 

聯(lián)合創(chuàng)新碩果累累，持續(xù)深化未來“突破”可期

 

合作共贏如今已成為眾多領域內(nèi)秉承的金科玉律。作為能源管理領域的專家，施耐德電氣同樣認為，海上風電行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展，需要形成更開放的環(huán)境，并打通產(chǎn)業(yè)中各環(huán)節(jié)間的屏障，積極促進上下游各企業(yè)間的合作創(chuàng)新，不斷推出顛覆式的產(chǎn)品與解決方案，并推動全產(chǎn)業(yè)鏈的構建與持續(xù)完善。

 

在此方面，施耐德電氣在始終堅持開放的合作模式，積極推動生態(tài)圈的構建，并不斷貢獻自身在行業(yè)積累的豐富經(jīng)驗與創(chuàng)新生命力。針對海上風電行業(yè)，施耐德電氣基于優(yōu)秀的產(chǎn)品平臺，強大的全球及本地研發(fā)力量，以及突出的敏捷開發(fā)能力，與明陽電氣密切協(xié)作，共同推動相關技術的創(chuàng)新落地。

 

根據(jù)合作協(xié)議，雙方將在產(chǎn)品聯(lián)合研發(fā)、行業(yè)標準聯(lián)合制定以及業(yè)務新模式方面展開深度合作，聯(lián)合推出海上風電專用低壓配電柜和MVS-T系列風電專用斷路器的升級，確保滿足設備參數(shù)要求的同時，進一步完成大功率海上風電低壓配電標準制定工作。

 

在經(jīng)過了需求轉化、方案設計、驗證交付、優(yōu)化迭代，以及標準起草、修訂等一系列分工協(xié)作和緊密配合后，時至今日，雙方的全部三項合作成果已全部面世。

 

首先，基于MVS-T系列風電專用斷路器，推出MVS-T6海上風電專用空氣斷路器，研發(fā)生產(chǎn)僅用時半年，產(chǎn)品1140V下分斷可達75kA，采用特殊材質(zhì)和工藝，具有優(yōu)良的防腐性能。

 

此外，針對5.5MW海上漂浮式風力發(fā)電機，產(chǎn)品配置了海事專用的Navy型分閘線圈，一體式控制單元和專用滅弧防護罩，滿足更嚴苛機械環(huán)境下的振動、沖擊和碰撞等性能要求以及耐受鹽霧凝露等腐蝕環(huán)境；針對11 MW海上漂浮式風力發(fā)電機，為斷路器配備專用滅弧室并采用后備保護設計，可滿足高電壓下更高短路分斷能力，外露金屬部件配備耐腐專用側板和螺栓，在海事專用分閘線圈基礎上，增加一整套用于加強開關側板以及緩沖的專用附件，有效提高漂浮式應用下機械沖擊和腐蝕性氣體的耐受能力。

 

該系列產(chǎn)品已通過漂浮式海上風電各項嚴苛環(huán)境特殊試驗認證，能夠為海上風電設備的連續(xù)健康工作提供切實保障。今年，MVS-T系列產(chǎn)品已經(jīng)部署于越南金甌海上風電項目及廣東珠海桂山海上風電項目。

 

MVS T6系列海上風電專用空氣斷路器

 

其次，WindSeT海上風電專用低壓配電柜，基于施耐德電氣BlokSeT MB海事專用柜打造，可滿足5.5-11MW，3200-5000A，額定電壓最高1140V海上風力發(fā)電升壓系統(tǒng)應用需求，擁有更強適用性；產(chǎn)品符合耐海洋高鹽霧腐蝕、長霉、交變濕熱腐蝕、隨機振動、沖擊、碰撞、傾斜搖擺等能力標準，可提供更高安全保護；此外，柜體附件性能優(yōu)異，可減少故障發(fā)生概率，結合施耐德電氣專業(yè)運維指導,擁有更好的可靠性和更長壽命；同時，產(chǎn)品規(guī)格尺寸更緊湊，可更好地滿足狹窄的空間要求。

 

WindSet海上風電專用低壓配電柜

 

最后，雙方基于在各自領域的經(jīng)驗與探索，共同起草的T/GEIA 15-2022《海上風力發(fā)電升壓系統(tǒng)低壓成套開關設備和控制設備》團標，在技術方面具有行業(yè)領先性，經(jīng)過公開征求意見，專家評審后，已于2022年3月31日由廣東省電氣行業(yè)協(xié)會發(fā)布，并已于4月11日起正式實施。

 

從產(chǎn)品創(chuàng)新，到標準制定，施耐德電氣與明陽電氣的合作已取得了一個又一個亮眼的成果，并正沿著行業(yè)未來發(fā)展趨勢，持續(xù)拓展與深化，繼續(xù)在漂浮式海上風電領域，創(chuàng)造新的突破。

 

“合則強，孤則弱。”在新能源快速發(fā)展，并成為推動能源綠色轉型重要力量的當下，作為我國實現(xiàn)“雙碳”愿景的見證者與參與者，施耐德電氣一直以來憑借在創(chuàng)新研發(fā)與行業(yè)積淀等方面的優(yōu)勢，為新能源行業(yè)建設貢獻力量。未來，施耐德電氣將繼續(xù)以更加開放的態(tài)度，積極踐行“生態(tài)共建，合作共贏”的發(fā)展理念，攜手新能源行業(yè)內(nèi)各領域合作伙伴，一同致力于創(chuàng)新產(chǎn)品與解決方案的研發(fā)制造，共建可靠、高效的綠色電氣動脈，在行業(yè)實現(xiàn)高質(zhì)量、可持續(xù)發(fā)展過程中發(fā)揮更大作用。