大浪淘重器 蓝海起“三峡”
——“海上风电安全高效开发成套技术和装备及产业化”推动我国海上风电高质量发展
中国能源新闻网见习记者 冯聪聪 通讯员 王璐
在6月24日召开的全国科技大会、国家科学技术奖励大会和中国科学院第二十一次院士大会、中国工程院第十七次院士大会上，三峡集团再次迎来高光时刻——牵头完成的“海上风电安全高效开发成套技术和装备及产业化”荣获2023年度国家科学技术进步奖一等奖。这是继“长江三峡枢纽工程”荣获国家科学技术进步奖特等奖后，三峡集团再一次作为第一完成单位荣膺国家科学技术进步奖。
党的十八大以来，习近平总书记多次在讲话中谈及海洋强国建设，重视海洋事业发展。2018年3月8日，习近平总书记在参加十三届全国人大一次会议山东代表团审议时强调，海洋是高质量发展战略要地。同年6月，总书记在考察青岛海洋科学与技术试点国家实验室时指出，海洋经济、海洋科技将来是一个重要主攻方向，从陆域到海域都有我们未知的领域，有很大的潜力。
三峡集团作为我国清洁能源领域的领军企业，发挥央企作为国家原始创新“策源地”和现代产业链“链长”的重要作用，在海上风电集中连片规模化开发实践中，向作为高端技术创新聚集链的海上风电产业链进军，推动关键技术、核心装备和先进产能落地。
十多年来，无数次的科技攻关、装备迭代升级和工程实践，中国海上风电事业步履蹒跚，终于从“一片空白”走向如今的“世界领先”。
风起东海滨
2010年，首次以“低碳”理念亮相的上海世博会，吸引了全球7300多万人次的驻足参观。
会址向东70公里，34台风机矗立于碧海之上。这座因世博会而建设的亚洲第一个大型海上风电场——上海市东海大桥风电场，不仅为世博会送去清洁能源，更向世界彰显着中国探索“蓝色引擎”的决心。
“蓝色国土”上，有资源之利。我国海域面积广阔，发展风电不占耕地和林地，且风能资源集中、出力稳定、风功密度高，可驱动大容量风机。据中国气象局评估，我国海上风能资源技术可开发潜力超过35亿千瓦，超过迄今为止全国累计发电装机容量。目前，海上风电的实际利用率不足1%，未来开发潜力巨大。
“绿色账本”里，有“降碳”之计。“双碳”目标下，海上风电正成为我国推进能源转型的重要抓手。据测算，海上平均风速比陆上高20%左右，海上风电年平均利用小时数超过2500小时，最高可超过4000小时，平均比陆上风电高500小时左右，同时距负荷中心较近，具有更高的能源效益。
“发展大计”中，有产业之重。现代化产业体系是现代化国家的物质技术基础，海上风电是典型的链条式产业，不仅能够带动关键原材料及核心零部件、装备制造、施工安装等链上企业，还能联动重型运输、钢铁、化工等关联产业的发展，通过产业配套与组合，形成规模庞大的产业集群。
“安全底座”上，有民生之需。我国是世界最大的能源消费国，能源的饭碗必须牢牢端在自己手里。然而，我国能源供应和能源需求逆向分布特征明显，东部地区人口密集、经济发达、能源需求旺盛且增长迅速，但传统能源资源匮乏，能源对外依赖性强，海上风电可成为我国能源结构转型和应对气候变化的重要支撑。
海洋经济的发展水平是衡量一个国家综合实力的具体体现，高端海洋装备和前沿海洋工程技术更是全球海洋科学技术的制高点，推动海上风电安全高效规模化经济性开发，必须紧紧抓住创新这个“牛鼻子”，形成海上风电高质量发展的扎实推力。
风涌三万里
与海上风电“摇篮”的欧洲北海相比，我国南海可谓是“挑战密布”。复杂的海域地质条件、变化多端的波流、变幻莫测的气候以及频发的台风频，都是阻碍我国海上风电发展的不利条件。
不出海，捕风生电只是空谈；出海，技术底子薄，连打桩都是难事。艰难抉择中，三峡集团做出最后的决定——出海。
出海，又如何出？
一支曾经过大江、进大山、垒大坝、建设运营着世界最大水电工程的队伍，将目光投向了海洋。
凝聚产学研联合体数十家单位、上万名建设者，伴随着我国海上风电从潮间带、浅海、深远海挺进的脚步，在海上风电场设计、施工安装、运行维护和电力送出方面突破。
——设计更安全。面对海底地基复杂、强台风、大浪流等海洋环境，创新系列海上风电新型基础结构，创立复杂海洋环境海上风电设计理论方法体系。
围绕工程项目开展风机复合筒型、大直径筒型、新型嵌岩桩等筒基础结构研究和抗冰结构研究，让如同“筷子插入豆腐里”的风电桩在海底稳稳“扎根”，一系列新体系、新方法、新理论推动海上风电安全发展拾级而上。
——安装更高质。立足海上风电建设窗口期短的现实，提出复杂海洋环境下海上风电安全高效施工安装成套技术，研制新型施工安装装备，破解不同类型基础安装难题。
深远海风电首台浮式起重、安装平台组合装备“乌东德”和“白鹤滩”号先后亮相南海，水电与风电“大国重器”以奇妙的方式“双向奔赴”。
——发电更高效。持续推动海上风电机组大型化发展，解开我国海域特有环境适应性难题，实现海上风电机组台风期发电功能。
推动了4兆瓦到16兆瓦系列海上风机的开发和产业化，引领风机容量进入“两位数时代”。投运以来，“中国造”风机阵列成功经受多次超强台风考验，化“台风危机”为“发电良机”。
——送电更长远。勾勒集中连片规模化及深远海发展蓝图，解决了高电压大容量海上风电电力集中送出关键技术与装备。
组织不同电压等级的海底电缆研发，推动我国海上升压站从无到有、从有到优，打造全球输送容量最大、电压等级最高海上风电柔性直流输电系统，为海上风电向深远海、大规模、低成本发展带来可能。
2021年末，315台“中国三峡”风机飒飒列阵南海，四大类16种细分基础型式汇集出海上风电基础的“博物馆”，以多个“全国之最”“世界之最”为我国海上风电发展积累了宝贵经验。
风劲潮涌时
在纵贯我国南北18000公里的“蓝色走廊”上，获奖项目创新成果已成功应用于辽宁庄河、江苏如东、福建兴化湾和广东阳江等我国70%以上海上风电项目，支撑超过2400万千瓦规模的海上风电建设，经济效益超600亿元，减排二氧化碳约5000万吨。
数据所折射的，是暖心的“民生账”。
——共享发展，生活向好。对8600万“大湾区居民”来说，蓝色电能一端连接着“降碳曲线”，一端连接着“品质生活”。世界夜景卫星图上，粤港澳大湾区璀璨的灯光交相辉映，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，可在满足240万户家庭年用电量的情况下，减排二氧化碳480万吨。
——绿色发展，动力向“新”。海上风电是复杂的系统工程，需要并网送出、海上施工、运行维护等配套工程技术配合，这为地方经济带来绿色增长极。江苏小城如东，这个一度以化工、食品、农业、纺织为主的县城，在引入以风电为主的新能源产业企业群进驻后，形成集制造、施工、运维、检测为一体的海上风电设备制造全产业链，蹚出了绿色转型的新路子。10年来，如东县经济总量翻了近3番，生态环境持续向好，2023年优良天数比率全省最高。
——协调发展，结构向优。2023年12月21日，全球首台16兆瓦超大容量海上风电机组在三峡集团平潭海上风电场刷新海上风电单机日发电量世界纪录。从平潭“一点”向南北“一线”纵观，从服务东北振兴战略，到长三角一体化战略、粤港澳大湾区战略，不断延伸的“蓝色走廊”正从能源“神经末梢”变为“强健筋骨”，与“西电东送”国家战略构成时空互补，为我国能源安全带来澎湃后劲。
从战略目标看，构建海洋新质生产力，重点在于保障国家能源安全。目前，全球70%的潜在海风资源位于水深大于60米的深水海域。“十四五”后期，我国海上风电将向风速条件更好，但建设条件更严苛的深远海推进。
发展海洋新质生产力，需要海洋技术和海洋装备的科学水平和新型海洋工业体系的支撑。其中，勘察设计技术、装备技术、施工技术、输电技术有待更多零的突破；海上风电跨入平价时代，降低海上风电运维成本、推动海上风电数字化智能化技术创新，仍有许多“填空题”要答。
迎向海上风电发展的“黄金时代”，唯有破浪前行。
责任编辑：余璇
来源：中国能源新闻网
