导读
漂浮式风机的概念从诞生以来,经历了几十年的发展,技术逐渐趋于成熟,现已逐步在全世界范围内得到研究和应用。今天我们首先盘点一下全球漂浮式风电项目,再重点梳理一下我国漂浮式风机发展现状。
来源:微信公众号“千尧科技”
作者:沧海一粟
图片:网络
世界漂浮式风机
目前,世界范围内有多个不同型式的漂浮式风机项目,分别处于不同的阶段。表1统计了截至2019年建成、在建、规划的全世界范围内主要的漂浮式风机项目(除中国大陆区域以及部分处于萌芽阶段的项目,如多能互补风机方案等)。
表1 全球漂浮式风机项目汇总
注:标绿为已建成项目。
对表1进行统计分析,见图1~图4,可得出以下结论:
漂浮式风机在2016年后逐渐由样机走向了小批量,在2020~2025年装机量明显增多,说明漂浮式风机在技术上已趋于成熟,越来越多的国家开始重视对深水风资源的开发。
小批量项目漂浮式风机基础型式主要还是选用经过测试验证的方案,其中半潜型基础所占的比例最大,说明在当前水深条件下,半潜式方案在综合性能方面具有优势。
当前项目系泊方案主要是以悬连线式方案为主,只有几个水深浅的项目采用半张紧或张紧式系泊,说明悬连线式系泊在施工和成本上还是具有较大的优势。
漂浮式风机机型选择上,西门子和维斯塔斯的风机占有优势,基本与海上固定式风机的市场占有率一致,说明海上风机市场的垄断趋势加大。
我国典型漂浮式风机项目
我国漂浮式风机的研究起步相对较晚,国家863计划在2013年启动了漂浮式风电项目研发,分别支持了两个项目:
一是由湘电风能牵头开展的钢筯混凝土结构浮式基础研制,旨在完成3MW风机海上风力发电机组一体化载荷分析和机组优化设计。
二是由金风科技牵头开展的漂浮式海上风电机组基础关键技术研究及应用示范,主要针对金风6MW机组提出了半潜式平台方案,并完成了载荷分析、水池试验研究工作。
两个项目的概念设计方案见图5~图6所示。由于当时漂浮式风机技术成熟度不高,风险性较大,这两个项目最后未进入工程示范的阶段,但为我国漂浮式风机的研发奠定了基础,培养了人才。
随着国家政策对海上风电的利好,十三五期间国内对漂浮式风机的研究热度逐渐提高起来,并有了示范工程项目,表2给出了目前国内规划的漂浮式海上风电项目。