摘要
本文介绍了我国首座深远海浮式风电平台“海油观澜号”的基本情况、技术特点、运行效果和意义,评价了该平台的创新性和示范性,认为该平台是我国深远海风电关键技术的重大突破,是海上油气开发进军“绿电时代”的关键一步,是我国风电开发从浅海走向深远海的坚实基础,是我国打造海上绿色低碳新型电力系统的有效尝试,是我国实现碳达峰碳中和目标的有力支撑。

正文
一、什么是“海油观澜号”
“海油观澜号”是我国首座深远海浮式风电平台,由中国海洋石油集团有限公司(以下简称中海油)投资建设,于2023年5月20日成功并入文昌油田群电网,正式开启了为海上油气田输送绿电的新里程。
“海油观澜号”位于距海南文昌136公里的海上油田海域,装机容量7.25兆瓦,由风力发电机、浮式基础、系泊系统和动态缆组成。整体高度超200米,吃水总重达11000吨,通过9根锚链系泊固定在水深120米的海洋深处。其产生的绿色电力通过1条5公里长动态海缆接入海上油田群电网。投产后,年均发电量将达2200万千瓦时,全部用于油田群生产用电,每年可节约燃料近1000万立方米天然气,减少二氧化碳排放2.2万吨。

二、“海油观澜号”的技术特点
“海油观澜号”是我国第一个工作海域距离海岸线100公里以上、水深超过100米的浮式风电平台¹²³。该平台在设计建造中,通过研究多要素联合分布环境数据,创新应用风机与浮式基础的一体化设计和迭代技术,确保“海油观澜号”在超17级的最强台风下安全稳定运行²³。
“海油观澜号”的最底部是一个三角形浮式基础,由30个钢结构模块组装而成,包括3个边立柱和1个中间立柱,整体边长近90米、高约35米、重量达4000吨。浮式基础上方是高约83米的圆筒形柱子,柱子上方是重达260吨的机舱,它相当于风机的大脑,可以指挥风机进行转动和变桨操作³。机舱的前部是直径达158米的叶轮,也就是大家熟知的“大风车叶片”,叶轮的扫风面积相当于2.7个标准足球场的大小。风带动3只大叶片使机舱中的发电机转动,生成源源不断的绿色电力。

三、“海油观澜号”的运行效果和意义
“海油观澜号”的建成投用使我国海上风电的自主开发能力从不到50米提升至100米级水深以上水平。这为我国风电开发从浅海走向深远海打下了坚实的基础。据国家气候中心数据显示,我国深远海风资源技术可开发量超过20亿千瓦。未来,我国将有更多海上油气平台和岛屿的生产用电需求,可通过以海上风光电为代表的可再生能源替代,在保障国家能源安全的同时,还可大幅度平抑碳排放。
“海油观澜号”的建成投用也使我国成为继欧洲、日本等地区之后,在深远海浮式风电领域取得突破性进展的国家之一。这对提升我国在全球新能源领域的话语权和影响力具有重要意义。同时,“海油观澜号”也为推动全球能源转型和应对气候变化提供了中国方案和中国智慧。
四、“海油观澜号”的创新性和示范性
“海油观澜号”是我国首个深远海浮式风电示范项目⁴。它不仅展示了我国在深远海风电关键技术方面取得了重大突破,并且还探索了一种新型的能源融合模式———利用可再生能源为传统能源提供清洁动力。这种模式既可以提高传统能源开发利用效率和经济性,又可以降低传统能源对环境造成的影响和损害。
此外,“海油观澜号”还具有很强的示范效应和推广价值。它可以为后续深远海浮式风电项目提供经验借鉴和技术支撑,并且还可以促进相关产业链资源整合和协同创新。据了解,“海油观澜号”项目涉及到近百家企业参与设计、制造、安装等环节⁴。这些企业在项目实施过程中不仅提升了自身技术水平和管理能力,并且还形成了一批具有自主知识产权和核心竞争力
五、深远海浮式风电平台的优势和挑战
深远海浮式风电平台是指在水深超过50米的海域,利用浮式基础将风力发电机固定在海面上,通过系泊系统和动态缆与海底连接的风电设施。与传统的近海固定式风电平台相比,深远海浮式风电平台具有以下优势:
- 能够利用更广阔、更优质的深远海风能资源,提高风电发电效率和稳定性;
- 能够减少对近海生态环境和人类活动的影响,降低社会成本和风险;
- 能够采用模块化、标准化的设计和制造方式,降低建设成本和周期;
- 能够实现灵活的移动和部署,适应不同的海域和需求。
然而,深远海浮式风电平台也面临着一些挑战,主要包括:
- 深远海环境复杂多变,对风电设备的安全性、可靠性和耐久性提出了更高要求;
- 海上安装、运维和维修难度大,对人员、设备和技术水平有较高要求;
- 海上输送、储存和消纳电能存在一定困难,需要与其他能源形式进行有效融合;
- 相关法规、标准和政策尚不完善,需要加强国际合作和交流。
六、结论
综上所述,“海油观澜号”是我国深远海浮式风电平台的首次成功示范,是我国绿色能源领域的一项重大成就。该平台不仅展示了我国在深远海风电关键技术方面的突破性进展,并且还探索了一种新型的能源融合模式———利用可再生能源为传统能源提供清洁动力。这种模式既可以提高传统能源开发利用效率和经济性,又可以降低传统能源对环境造成的影响和损害。此外,“海油观澜号”还具有很强的示范效应和推广价值。它可以为后续深远海浮式风电项目提供经验借鉴和技术支撑,并且还可以促进相关产业链资源整合和协同创新。总之,“海油观澜号”是我国实现碳达峰碳中和目标的有力支撑,是我国打造海上绿色低碳新型电力系统的有效尝试,是我国为推动全球能源转型和应对气候变化提供的中国方案和中国智慧。
## 参考文献
¹: 青岛制造!我国首座深远海浮式风电平台“海油观澜号”启航前往文昌油田群. https://new.qq.com/rain/a/20230327A02AY900
²: 我国首座深远海浮式风电平台“海油观澜号” 成功并网投产-新华网. http://gd.news.cn/newscenter/2023-05/22/c_1129635657.htm
³: 我国首座深远海浮式风电平台 “海油观澜号”成功并网投产_新闻频道_央视网(cctv.com). https://news.cctv.com/2023/05/20/ARTIvvlOYat6WQBQSQ6VrnL0230520.shtml
⁴: 我国深远海风电关键技术取得重大进展 “海油观澜号”成功并网投产. https://news.bjx.com.cn/html/20230522/1307891.shtml
⁵: 深远海浮式风力发电技术及其发展现状. http://www.cqvip.com/qk/90096x/201902/7008950699.html
⁶: 深远海浮式风力发电技术及其发展趋势. http://www.cqvip.com/qk/90096x/201902/7008950699.html