
案例概况
三峡集团经过近30年的持续高质量发展,现已成为全球最大的水电开发运营企业和中国领先的清洁能源集团。
党的十八大以来,习近平总书记先后9次对三峡集团改革发展做出重要讲话和指示批示。三峡集团奋力实施清洁能源和长江生态环保“两翼齐飞”,为促进人与自然和谐共生的现代化贡献更大力量。三峡广东阳江沙扒海上风电项目是三峡集团在粤首个海上风电项目,是国内首个百万千瓦级海上风电项目,也是世界上集中连片规模化一次性开发的单体容量最大的海上风电项目。该项目致力打造“海上风电基础博物馆”,建成了亚洲单体容量最大海上升压站,敷设了国内首根大容量光电复合海缆,投运了全球首台抗台风型漂浮式风机。该项目建成后,对促进粤港澳大湾区能源清洁低碳转型和海洋经济绿色高效发展,实现“碳中和、碳达峰”目标具有重要意义。
案例详情
新能源是全球能源增长的新动力。能源转型是应对全球能源和气候危机的关键,高昂的化石燃料价格、能源安全问题和极端气候变化凸显了加快向清洁能源系统迈进的紧迫性。习近平总书记指出,要把促进新能源和清洁能源发展放在更加突出的位置,积极有序发展光能源、硅能源、氢能源、可再生能源。我国海上风电资源丰富、开发潜力巨大,且靠近东部负荷中心,就地消纳方便,发展海上风电已成为国家能源结构转型的重要战略支撑,也是实现碳达峰碳中和的重要举措。
作为全球最大的水电开发运营企业和中国领先的清洁能源集团,三峡集团始终自觉赓续红色血脉,传承弘扬“为我中华,志建三峡”的精神,从深学细悟习近平新时代中国特色社会主义思想汲取奋发进取的智慧和力量,致力于为绿色生活赋能,积极在推动清洁能源产业升级和创新发展中承担引领责任。三十年发展历程,三峡集团毫不动摇坚守清洁能源主责,坚定不移把新能源作为核心主业,担起集中连片规模化开发海上风电的重要使命,全面掌握海上风电开发、建设、运营核心技术,推动关键技术、核心装备和先进产能落地中国,从长江走向海洋,奋力打开“风光”新局,做海上风电引领者。
一、项目概况
三峡广东阳江沙扒海上风电项目是国内首个集中连片规模化开发的百万千瓦级海上风电场,总投资约400亿元,总装机容量200万千瓦,共布置315台风力发电机组,4座海上升压站以及近1000公里的海底电缆。该项目位于广东省阳江市沙扒镇南面海域,为三峡集团在粤首个海上风电项目,于2021年12月25日全容量并网发电。该项目不仅创下全球首台抗台风型漂浮式海上风电机组的“世界之最”,还创下了同期国内单体容量最大的交流海上升压站、国内同等容量下重量最轻的海上升压站等多个“全国之最”,对我国开展规模化海上风电场建设、推动海上风电技术创新、促进粤港澳大湾区能源清洁低碳转型和海洋经济绿色高效发展具有重要引领意义。
二、主要成果
相对陆上风电而言,海上风电开发位于台风频发、水深浪高等恶劣海洋环境和覆盖层深厚不一的复杂地质条件,还面临施工窗口期短、施工资源匮乏等严峻形势。“真正的大国重器,一定要掌握在自己手里。核心技术、关键技术,化缘是化不来的,要靠自己拼搏”,习近平总书记视察三峡工程时的重要讲话时刻激励着每一个三峡人。
三峡集团在项目建设过程中集聚力量进行原创性引领性科技攻关,深入推进技术创新,加快打造原创技术策源地和现代产业链链长,努力成为清洁能源的创新发展引领者、标准规则制定者、产业升级带动者。充分调动国内外科研力量,积极开展技术攻关,推动新技术工程应用,创造了风机基础设计与施工、风机机组和升压站吊装等多项国内新纪录,通过科技创新和工艺优化,打破常规设计方案和施工技术,项目如期实现高质量建设,在保证质量安全“双零”前提下,以整体不到两年的建设速度,在“十四五”开局之年实现全容量并网发电。
(一)以精益求精的建设理念,打造海上风电基础“博物馆”。为应对复杂多变的海床地质以及降低工程成本,创新采用4大类8种基础型式、17种基础型号,包括在南海首次应用了超大直径单桩基础、国内首台大直径四桩非嵌岩导管架基础、国内首台吸力桶导管架基础、全球首台抗台风型漂浮式海上风电基础等,打造了海上风电基础“博物馆”,形成了适用于国内恶劣海洋环境、复杂地质条件下的海上风电基础设计与施工成套技术,为我国近海深水和深远海风能资源的集群化开发利用奠定了基础。
(二)以集群化开发思维,建成全国单体容量最大的海上风电集中送出系统。送出系统是海上风电场连接电网的枢纽工程,海上升压站是送出系统的“心脏”,也是保障海上风电场源源不断输出清洁电能的前提。项目针对“抢装潮”引起的海上风电施工装备紧缺、作业窗口期短等不利因素,采用集群化开发理念,成功建成了同期全国海上风电单体容量最大的交流海上升压站(容量900MW)和500kV陆上升压站,并采用大截面3×1000mm2的220kV海缆连接海上升压站和陆上升压站,既降低了工程投资成本(节约投资约3亿元),又减少了用海面积(减少约310公顷),为我国海上风电集中连片规模化开发和大容量送出奠定了技术基础。同时,海上升压站首次采用了国产化单体容量最大的300MVA变压器,有力推动了海上风电输变电核心设备国产化。此外,累计敷设的海缆近1000公里,促进大尺寸成缆技术、工厂软接头关键核心工艺的快速成熟,带动海缆产业链上下游共同发展。
(三)以破壁的创新态度,研发全球首台抗台风型漂浮式海上风电机组——“三峡引领号”。由三峡集团自主研发的全球首台5.5兆瓦抗台型漂浮式海上风电机组“三峡引领号”轮毂中心高度距海平面约107米,相当于近37层居民楼的高度;叶轮直径158米,相当于3架波音747并排的宽度;风轮扫风面积相当于3个标准化足球场;基础平台和风电机组根据50年一遇的极端风浪流工况设计,漂浮平台排水量约1.3万吨,与一艘万吨级巨轮的排水量相当;叶片转动1小时,满发5500度电,可够一个三口之家用上两年。 “三峡引领号”成功入选国家能源局2021年能源领域首台(套)重大技术装备清单及国家“十三五”科技创新成就展,填补了国内海上风电领域漂浮式风机空白。项目团队联合产业链核心企业相继攻克了极端台风工况下抗台风机组研发、超浅水半潜式基础及系泊系统研发、动态电缆设计、一体化安装及拖航、风机+平台一体化就位安装等多项漂浮式海上风电关键技术,攻克了核心“卡脖子”难题,实现了我国漂浮式风电从零到一的重大突破,对于促进我国海上风电高端装备制造升级,挖潜深远海风能资源开发储备核心技术具有深远意义。
(四)以勇当产业链“链长”的担当精神,推动国产化大容量机组规模化应用。针对海况恶劣、台风频发的南海海洋水文环境,本项目批量化使用了国产抗台风型大兆瓦机组,包括3家主机厂商4种风机型号。在国内首次采用了北斗卫星远程控制主动抗台系统,通过搭载高精度状态监测系统实时监测风机运行状态、北斗卫星通信技术远程操控柴油发电机启动机组的抗台避险模式,极大程度提高了机组在未通电情况下的抗台能力,最大限度降低台风对机组的影响,有效保障了机组的安全。项目创下单月吊装36台机组、单艘吊装船单月吊装10台机组、全年吊装268台机组的纪录,为近海深水区更加恶劣海洋环境下机组吊装提供了技术和工艺支撑,为未来集中连片规模化开发深远海风能资源积累了宝贵经验。
三、成效评价
能源低碳发展关乎人类未来,党的二十大报告提出,“推动能源清洁低碳高效利用”。如今,315台三峡风机林立在一望无际的南海上,展翅飞旋间吸风吐电,点亮千家万户,美丽生态、美丽经济、美丽生活相得益彰,成为习近平生态文明思想的生动实践。
(一)经济效益。三峡广东阳江沙扒海上风电项目每年可为粤港澳大湾区提供约56亿千瓦时的清洁电能,可满足240万户家庭年用电量,每年可节约标准煤约175万吨、减排二氧化碳约460万吨,为实现粤港澳大湾区的能源结构转型提供了有力支持。
(二)生态效益。三峡广东阳江沙扒海上风电项目建设期间的环境监测、水土保持监测等各项监测指标均符合行业要求,风场的建设扩大了海洋生物的栖息地,如海上风机的基础部分可起到人工鱼礁的作用,构筑物为许多海洋生物创造了良好的庇护和觅食场所,不仅丰富了鱼类的食物来源,也为鱼类的聚集提供了“绿色家园”。项目团队自发组成生态环保小组,定期开展阳江海岸生态环境保护活动。项目建成后风场与当地渔业和谐发展,风场构筑物在改善海洋环境、丰富海洋生态方面成效显著,对践行“绿水青山就是金山银山”理念、共建共享绿色家园,推进生态环境治理体系和治理能力现代化,推动广东省高质量实现“四个走在全国前列”具有重要战略意义。
(三)社会效益。三峡广东阳江沙扒海上风电项目全面助力阳江市海上风电产业园规划研究,打造全产业链高度一体化的广东(阳江)国际风电城。在阳江风电产业“一港四中心”的“运维中心”和“产业创新中心”中发挥了重要作用,提供100亩土地用于水电四局发展风电装备制造,带动年产值约10亿元;同时,项目在建设过程中,积极协助地方政府招商引资,推动金风科技、明阳智能、东方风电、宁波东方、龙马铸造、粤水电、江苏中车等22家风电产业链上下游企业落户阳江,带动总投资近200亿元,基本涵盖了风电装备制造全产业链,极大支持了广东省海工装备制造业发展。
习近平总书记指出,“我们必须顺应人民群众对良好生态环境的期待,推动形成绿色低碳循环发展的新方式,并从中创造新的增长点”。作为国资央企,三峡集团将牢记“国之大者”,坚定不移推动可再生能源大规模、高比例、市场化、高质量发展,在落实能源安全战略中持续发挥支撑作用,承担引领责任、凸显基础保障功能,以实干担当、奋发有为的姿态迎接中国共产党成立102周年,推动人与自然和谐共生的中国式现代化。
案例掠影

中国三峡集团阳江沙扒海上风电项目全景

国内首台漂浮式风电机组“三峡引领号”

国内同等容量下质量最轻的海上升压站