國內(nèi)首個海上平價風電開工，深圳發(fā)布氫能規(guī)劃，新能源產(chǎn)業(yè)正式拉開帷幕
電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/黃山明）近日，中國首個平價海上風電項目在浙江省蒼南縣附近海域施工平臺和路上集控中心場址山頂同時舉辦了開工儀式。該項目也成為在“碳達峰、碳中和”戰(zhàn)略指引下，國內(nèi)首個開工建設的平價海上風電項目。而這個項目的開工，將意味著國內(nèi)新能源產(chǎn)業(yè)開始邁向新的階段。
據(jù)公開數(shù)據(jù)顯示，該項目將于2022年12月底正式投產(chǎn)，與相同發(fā)電量的常規(guī)燃煤火電機組相比，每年預計可以節(jié)約標煤約42.2萬噸，淡水400萬立方米。
圖源：東方風電
另外，所謂的平價風電，是針對傳統(tǒng)發(fā)電成本而言，即風電的發(fā)電成本已經(jīng)達到了傳統(tǒng)發(fā)電的成本，也意味著風電的上網(wǎng)電價可以達到與傳統(tǒng)電價相同。而火電之所以長期占據(jù)我國發(fā)電量70%以上，最重要的原因就是煤炭等化石能源發(fā)電的綜合成本最低。
要知道此前風電以及光伏成本還比較高，主要通過相關車則補貼才能讓新能源與傳統(tǒng)發(fā)電保持平衡，促進新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
有趣的是，隨著國家相關部門在2020年發(fā)文稱，新建海上風電項目將在2022年不再進行補貼，不少沿海區(qū)別，年末的搶裝正在如火如荼地上演著。
相比陸上風電，海上風電優(yōu)勢明顯，不占地方，風速高、沙塵小、電量達以及運行穩(wěn)定的特點，同時能夠減少機組的磨損，延長風力發(fā)電機組的使用壽命，適合大規(guī)模開發(fā)。據(jù)統(tǒng)計，有些海上風電的發(fā)電效率要比陸上風電高出一倍。
尤其隨著碳中和戰(zhàn)略的推進，許多沿海省份都開始興建海上風電項目，近期，廣東省政府辦公廳發(fā)布《廣東省海洋經(jīng)濟發(fā)展“十四五”規(guī)劃》，計劃到2025年，打造5個千億級以上海洋產(chǎn)業(yè)集群。尤其是海上風電產(chǎn)業(yè)，計劃到2025年底，累計建成投產(chǎn)裝機容量達到1800萬千瓦。
海上風電的傳輸
雖然海上風電相比陸上風電有諸多優(yōu)勢，并且我國海上風電開發(fā)潛力約為5億千瓦，對比三峽電站的總裝機量2250萬千瓦，如果能夠充分開發(fā)，等同于20個以上的三峽大壩規(guī)模。
但問題來了，海上風電場所發(fā)出的清潔電力，要如何高效、安全地輸送至大陸？根據(jù)相關規(guī)定，海上風電離岸距離應不少于10km，通常距離陸地最大的也只有100km。
當前海上風電送電技術主要有兩種，一種是交流送出，一種是直流送出。對于離岸小于70km，容量小于400MW的近海風電，通常采用交流送出。通過海上升壓站升壓后，再經(jīng)由高壓交流電纜，送到陸上集控中心并入交流電網(wǎng)。
而直流送出更多是應用于大容量、遠距離的海風電廠。直流送出方式主要是，將海上風電機組發(fā)出的交流電經(jīng)海上升壓站升壓后，匯集至海上交流站，再通過換流后以直流的形式傳輸至陸上的換流站，再通過逆變并入到交流電網(wǎng)。
而另一種更穩(wěn)定，讓風電減少棄電率的方案也開始逐漸興起，那就是海上風電制氫技術，這項技術已經(jīng)成為海上風電送出的新方案。
利用海上風電電解水制氫，再將氫通過管道或者船只運輸?shù)酱箨懽鳛榘l(fā)電及交通燃料使用，這樣不僅降低了對輸電網(wǎng)絡的依賴和輸電損耗，而且還降低了投資成本。
在碳中和政策推動之下，儲能行業(yè)快速發(fā)展，并且儲能方案還可以幫助風電、光伏穩(wěn)定電力供應，使得收集到的電力不再浪費，同時還能推動新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，一舉多得。因此，氫能，作為儲能中的一環(huán)，也開始受到各地區(qū)的重視。
深圳發(fā)布氫能發(fā)展規(guī)劃
上文已經(jīng)提到，廣東省已經(jīng)提出了發(fā)展海上風電產(chǎn)業(yè)的計劃，為了能夠進一步輔助風電的發(fā)展，結合風電制氫，沿海地區(qū)發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)也就自然而然了。
12月27日，深圳市發(fā)布了《深圳市氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021-2025年）》，計劃到2025年，深圳將形成較為完備的氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展生態(tài)體系，建成氫能產(chǎn)業(yè)技術策源地、先進制造集聚高地、多場景應用示范基地，實現(xiàn)氫能商業(yè)化應用，氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)模達到500億元，并在2030年實現(xiàn)2000億元的目標。
目前，據(jù)不完全統(tǒng)計，北京、河北、四川、山東、內(nèi)蒙古等省份已先后出臺專項氫能整體產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策；廣東、重慶、浙江、河南等出臺了氫燃料汽車細分領域?qū)ｍ椪摺?/div>
從規(guī)劃中可以看出，深圳發(fā)展氫能有幾大優(yōu)勢，一是在氫能領域掌握了核心技術，比如電解水制氫轉換效率優(yōu)于國內(nèi)同類產(chǎn)品15%；在全國率先攻克氣體擴散層連續(xù)化卷對卷生產(chǎn)工藝技術并實現(xiàn)商業(yè)化應用；石墨雙極板核心指標國內(nèi)領先；單堆氫燃料電池系統(tǒng)額定功率在國內(nèi)率先突破130kW；固體氧化物燃料電池電解質(zhì)已占據(jù)全球80%市場份額。
二是深圳擁有將近70家創(chuàng)新型企業(yè)及科研機構從事氫能技術研發(fā)和產(chǎn)品開發(fā)，擁有較為完成的氫能產(chǎn)業(yè)鏈；三是產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境較為優(yōu)越，地理環(huán)境靠海，擁有大片臨海區(qū)域可以進行風電制氫，同時周邊地區(qū)的工業(yè)副產(chǎn)氫以及化石燃料制氫資源豐富，可以為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供豐富的氫源供給。
海上風電與風電制氫
作為清潔能源，海上風電發(fā)展?jié)摿薮螅L電制氫可以極大降低地區(qū)的棄風率，同時提升地區(qū)的風電裝機規(guī)模。風電制氫、儲氫以及綜合利用也為風電消納提出了一種新模式。是解決風能限電問題、提高風能供給的連續(xù)性和穩(wěn)定性的重要技術途徑。
不過目前風電制氫仍然存在一些問題。首先是成本高，據(jù)測算，每生產(chǎn)1立方米氫氣的成本，電制氫需要耗電5.1-5.2千瓦時，即便是按照棄風發(fā)電每千瓦時0.25元的價格來算，生產(chǎn)成本為1.25元，而煤制氫成本不足1元。即便是深圳技術轉換效率提升15%，成本也要稍高，很難具備競爭優(yōu)勢。
第二是運輸困難，由于氫氣是當前最小分子，基本無法保證完全不泄露，只能盡可能保證較少的泄露，所以大規(guī)模運輸氫氣顯然是不經(jīng)濟的。第三是市場對氫氣的消納能力有待提高，氫燃料卡車仍未普及，用戶還需要培養(yǎng)，投資回報周期較長。
不過好處在于，由于海上制氫效率相比陸地更高，同時可以通過氫氣管道及時傳輸健在沿海地區(qū)的石化企業(yè)使用，尤其是如今海上平價風電項目的開啟，因此從經(jīng)濟效益來看，未必會比火電更高，并且隨著風電的大規(guī)模使用，成本也將進一步下降。
小結
國內(nèi)首個海上平價風電項目的開工，標志著國內(nèi)新能源在成本上已經(jīng)能夠與火電進行直接競爭，這也從國家推動轉變?yōu)槭袌鲵?qū)動，讓風電加速發(fā)展。同時風電制氫的配套，讓風電大幅降低棄風率，提高經(jīng)濟效益，同時創(chuàng)造出真正的綠色清潔能源。真正新能源的時代，將正式拉開帷幕。
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