“蘇拉”“?？眮?lái)襲，我國(guó)海上風(fēng)電摸索對(duì)抗臺(tái)風(fēng)之道

9月以來(lái)，臺(tái)風(fēng)“蘇拉”“?？标懤m(xù)過(guò)境，對(duì)我國(guó)多個(gè)地區(qū)造成影響。9月5日，國(guó)家氣象中心副主任章建成在新聞發(fā)布會(huì)上表示，今年生成和登陸我國(guó)的臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度偏強(qiáng)、路徑復(fù)雜、影響范圍廣、致災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)高。并提醒，9月仍然是臺(tái)風(fēng)活躍季節(jié)，未來(lái)10天，還將有臺(tái)風(fēng)生成和發(fā)展，需要高度重視臺(tái)風(fēng)防御工作。

面對(duì)臺(tái)風(fēng)，不僅人民群眾、市政消防等需要嚴(yán)陣以待，海上風(fēng)電也需做好萬(wàn)全準(zhǔn)備。怎樣做到“與臺(tái)風(fēng)并存”，一直被認(rèn)為是制約海上風(fēng)電發(fā)展的一大瓶頸，而目前，隨著我國(guó)自研風(fēng)電機(jī)組抗臺(tái)風(fēng)能力的逐漸加強(qiáng)，這個(gè)狀況有了明顯改善。

在海上風(fēng)電成為未來(lái)風(fēng)電領(lǐng)域主要增量的情況下，持續(xù)加強(qiáng)抗臺(tái)風(fēng)能力，是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必經(jīng)之路，也會(huì)對(duì)該賽道的競(jìng)爭(zhēng)格局形成影響。

(相關(guān)資料圖)

臺(tái)風(fēng)是我國(guó)海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)、運(yùn)營(yíng)面臨的主要災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)

風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電是可再生能源中最常見(jiàn)的兩種發(fā)電方式，也均為未來(lái)我國(guó)新型電力系統(tǒng)中的供能主力。雖然近來(lái)風(fēng)電發(fā)展速度慢于光伏，但相比于其他發(fā)電方式，仍具有廣闊的發(fā)展前景。根據(jù)國(guó)家能源局發(fā)布的數(shù)據(jù)，截至2023年7月，我國(guó)風(fēng)電總裝機(jī)容量為3.9億千瓦，而根據(jù)國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局的相關(guān)規(guī)劃，到2030年風(fēng)電總裝機(jī)容量應(yīng)達(dá)到12億千瓦以上，增長(zhǎng)空間很大。

但陸上風(fēng)電項(xiàng)目普遍占地較大，且易引發(fā)生態(tài)環(huán)境失衡、噪音等問(wèn)題，選址較為困難，目前我國(guó)可用來(lái)建設(shè)的陸地空間已漸露“捉襟見(jiàn)肘”之勢(shì)，所以未來(lái)增量多在海上。

我國(guó)海上風(fēng)電的探索起源于2007年，當(dāng)年11月，我國(guó)首個(gè)風(fēng)電項(xiàng)目在渤海發(fā)電，而該項(xiàng)目?jī)H有1臺(tái)風(fēng)電機(jī)組。在隨后的近10年間，風(fēng)電技術(shù)能力、裝備水平不斷提升，建設(shè)成本逐漸下降，發(fā)展?jié)u漸提速。2014年隨著國(guó)家發(fā)展改革委發(fā)布政策推出海上風(fēng)電標(biāo)桿電價(jià)，市場(chǎng)隨之活躍，產(chǎn)業(yè)逐漸步入快速發(fā)展期。2018至2022年間，國(guó)內(nèi)海上風(fēng)電機(jī)組累計(jì)裝機(jī)容量翻了近7倍?！笆奈濉逼陂g，我國(guó)確定了山東半島、長(zhǎng)三角、閩南、粵東和北部灣五大海上風(fēng)電基地，大型示范項(xiàng)目陸續(xù)上馬，顯示出強(qiáng)勁的發(fā)展勢(shì)頭。

雖然我國(guó)海上風(fēng)電已進(jìn)入規(guī)?；l(fā)展階段，但仍有許多瓶頸尚待突破，其中抗臺(tái)風(fēng)能力顯得至關(guān)重要。對(duì)于常規(guī)風(fēng)電機(jī)組來(lái)說(shuō)，強(qiáng)度較弱的臺(tái)風(fēng)可以帶來(lái)更大的能量，提升滿(mǎn)發(fā)小時(shí)數(shù)，增加發(fā)電量，業(yè)內(nèi)將這種臺(tái)風(fēng)稱(chēng)為“增益型”；但如果遇到高強(qiáng)度臺(tái)風(fēng)，常規(guī)機(jī)組就會(huì)面臨“自身難保”的情況，此類(lèi)臺(tái)風(fēng)也被稱(chēng)為“破壞型”。很長(zhǎng)一段時(shí)間以來(lái)，我國(guó)風(fēng)電機(jī)組面對(duì)12級(jí)以上的臺(tái)風(fēng)都顯得有些“脆弱”，其核心部件中，葉片面臨臺(tái)風(fēng)容易受損甚至斷裂，塔筒可能失效，支架可能倒塌，馬達(dá)也有可能進(jìn)水短路，受限于種種性能問(wèn)題，海上風(fēng)電項(xiàng)目遇到較大臺(tái)風(fēng)都要停工“退避三舍”，即使這樣，風(fēng)電場(chǎng)的建設(shè)施工和運(yùn)行維護(hù)也會(huì)受到較大影響。

2014年，中心風(fēng)力達(dá)17級(jí)的超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)“威馬遜”登陸東南沿海，造成海南文昌風(fēng)電場(chǎng)3臺(tái)機(jī)組損毀、廣東湛江徐聞風(fēng)電場(chǎng)15臺(tái)風(fēng)機(jī)被整體吹倒。

2022年，最大風(fēng)力12級(jí)的“暹芭”更是造成了海上風(fēng)電施工浮吊船“福景 001”輪走錨遇險(xiǎn)事件，風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)樁在船體破裂后卡進(jìn)裂口，導(dǎo)致船舶斷裂、沉沒(méi)，釀成25人死亡的不幸悲劇。

根據(jù)有關(guān)專(zhuān)家預(yù)測(cè)，我國(guó)未來(lái)約有88%的海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)區(qū)域位于臺(tái)風(fēng)危險(xiǎn)區(qū)，抗臺(tái)風(fēng)能力的強(qiáng)弱決定著未來(lái)風(fēng)電發(fā)展的命運(yùn)。

風(fēng)電龍頭積極開(kāi)發(fā)抗臺(tái)風(fēng)技術(shù)、方案，目前已有明顯成效

處于臺(tái)風(fēng)遭遇戰(zhàn)“一線”的海上風(fēng)電，想要對(duì)抗這一災(zāi)害，需要多個(gè)環(huán)節(jié)形成協(xié)同效應(yīng)，包括臺(tái)風(fēng)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估預(yù)測(cè)技術(shù)、風(fēng)電機(jī)組的整體設(shè)計(jì)、核心部件的材料性能、智能預(yù)警控制平臺(tái)的運(yùn)維等等。

近兩年，我國(guó)的風(fēng)電企業(yè)明顯加強(qiáng)了對(duì)抗臺(tái)風(fēng)技術(shù)研發(fā)、解決方案設(shè)計(jì)的重視，對(duì)產(chǎn)業(yè)突破瓶頸問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展形成助推作用。

第一種比較常見(jiàn)的解決方案重在以智能偏航的方式“避其鋒芒”。典型如風(fēng)電板塊市值第一公司金風(fēng)科技（SZ.002202）主打的設(shè)計(jì)方案：將北斗衛(wèi)星通訊技術(shù)帶入風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，以此實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，臺(tái)風(fēng)來(lái)臨時(shí)，將海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組及抗臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)調(diào)整為“抗臺(tái)風(fēng)模式”，讓風(fēng)機(jī)根據(jù)情況偏航，最大限度地避免臺(tái)風(fēng)破壞風(fēng)機(jī)，讓機(jī)組在帶電前沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的情況下也可以應(yīng)對(duì)臺(tái)風(fēng)。據(jù)金風(fēng)科技介紹，該方案的成功開(kāi)發(fā)應(yīng)用，填補(bǔ)了我國(guó)風(fēng)電機(jī)組不帶電情況下抗臺(tái)風(fēng)方案的空白，自2020年至今已應(yīng)用在了100余臺(tái)海上風(fēng)電機(jī)組中，成功規(guī)避了多個(gè)臺(tái)風(fēng)威脅。

相比于上述“游擊戰(zhàn)”方式，第二種解決方案則更像“正面硬剛”，其中的典型是另一大風(fēng)電龍頭明陽(yáng)智能（SH.601615）的方案。明陽(yáng)智能主打大型風(fēng)機(jī)，今年年初剛發(fā)布了全球最大的18兆瓦大風(fēng)機(jī)，風(fēng)輪直徑達(dá)到280米。但大風(fēng)機(jī)單品造價(jià)高、運(yùn)維成本高，為保障其能夠抵抗臺(tái)風(fēng)并充分利用臺(tái)風(fēng)，明陽(yáng)智能近年來(lái)一直致力于研發(fā)相關(guān)核心技術(shù)，設(shè)計(jì)相關(guān)解決方案。據(jù)明陽(yáng)智能介紹，其抗臺(tái)風(fēng)機(jī)組的優(yōu)勢(shì)主要來(lái)自三點(diǎn)：一是高安全性的機(jī)組設(shè)計(jì)。在風(fēng)機(jī)研發(fā)設(shè)計(jì)階段就緊密結(jié)合臺(tái)風(fēng)數(shù)據(jù)分析結(jié)果，并對(duì)機(jī)組各關(guān)鍵部位進(jìn)行強(qiáng)化設(shè)計(jì)，從而確保風(fēng)機(jī)的安全性；二是高可靠性的傳動(dòng)技術(shù)。其機(jī)組采用了全球領(lǐng)先的半直驅(qū)傳動(dòng)技術(shù)，可將由臺(tái)風(fēng)引起的葉輪載荷以最短的路徑、最直接的結(jié)構(gòu)快速有效地傳遞至塔架基礎(chǔ)；三是智能化的控制策略。其風(fēng)機(jī)采用“一機(jī)一控”的個(gè)性化智能控制模式，針對(duì)不同地區(qū)、風(fēng)場(chǎng)甚至機(jī)位，搭載個(gè)性化的智能決策系統(tǒng)。目前，明陽(yáng)智能的大風(fēng)機(jī)最高可抵抗18級(jí)臺(tái)風(fēng)。

近來(lái)的臺(tái)風(fēng)“蘇拉”最大風(fēng)力達(dá)到了17級(jí)，“?？弊畲箫L(fēng)力也有15級(jí)，且路徑復(fù)雜，對(duì)于海上風(fēng)電機(jī)組來(lái)說(shuō)是一次“壓力測(cè)試”。鈦媒體APP梳理了相關(guān)的案例、報(bào)道，福建區(qū)域海上風(fēng)電場(chǎng)的全球首臺(tái)16兆瓦海上風(fēng)電機(jī)組在臺(tái)風(fēng)過(guò)境時(shí)實(shí)現(xiàn)了24小時(shí)滿(mǎn)功率運(yùn)行，單日發(fā)電量達(dá)38.41萬(wàn)千瓦時(shí)，刷新了世界紀(jì)錄；廣東沿海的珠海金灣海上風(fēng)電場(chǎng)成功抵御住了17級(jí)臺(tái)風(fēng)，并實(shí)現(xiàn)了把“不可用之風(fēng)”轉(zhuǎn)化為綠電，提高了發(fā)電量。

此類(lèi)案例說(shuō)明了我國(guó)自研的抗臺(tái)風(fēng)機(jī)組已實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)足進(jìn)步，但也應(yīng)該看到，相關(guān)技術(shù)、方案目前應(yīng)用范圍還不夠廣泛，而且，在未來(lái)海上風(fēng)電需要進(jìn)一步走向深遠(yuǎn)海的情況下，抗臺(tái)風(fēng)研發(fā)之路還任重道遠(yuǎn)。

（本文首發(fā)于鈦媒體APP, 作者|胡珈萌）

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