從江蘇南通往北，直到連云港，有連綿幾百公里灘涂，漲潮時看似一片汪洋，退潮時露出 10——20公里的潮汐帶。
這是一片絕佳的海上風(fēng)電場，如果建成超過1000萬千瓦的風(fēng)電場，就幾乎相當(dāng)于三峽的裝機容量，“海上風(fēng)電三峽”的說法也是從此開始。
一
2009年1月，國家能源局在北京召開了一場研討會，專門討論海上風(fēng)電開發(fā)。
在會上，又一次提到了“海上風(fēng)電三峽”。會議指出，近期要抓緊選擇幾個建設(shè)條件較好的場址……為國家在東部沿海打造幾座“海上風(fēng)電三峽”，為國家能源安全建設(shè)堅實的保障。
在那一年底，在《2010年能源工作總體要求和任務(wù)》中特別提到了海上風(fēng)電，“2010年，要繼續(xù)推進大型風(fēng)電基地建設(shè)，特別是海上風(fēng)電要開展起來……”
同年5月，中國首批海上風(fēng)電招標(biāo)項目啟動。4個海上風(fēng)電特許權(quán)項目(江蘇濱海30萬千瓦、射陽30萬千瓦、大豐20萬千瓦、東臺20萬千瓦)吸引了眾央企巨頭的目光，激烈角逐后，分別由大唐新能源、中電投聯(lián)合體、龍源電力、山東魯能中標(biāo)。
此后，中國海上風(fēng)電的發(fā)展，就進入了快車道。
從2009年至今，十年間，中國已成為僅次于英國和德國的世界第三大海上風(fēng)電國家。數(shù)據(jù)顯示，2018年中國海上風(fēng)電總裝機容量為445萬千瓦，在建647萬千瓦。
在江蘇省濱海線，有首批海上風(fēng)電特許權(quán)招標(biāo)項目之一的江蘇濱海30萬千瓦項目。
這個距海岸21公里的項目，涉海面積48平方公里，有96臺風(fēng)力發(fā)電機組。所有風(fēng)力發(fā)電機組與海上升壓站由海底電纜連接，然后將電能輸送至陸上集控中心并網(wǎng)。
從核準(zhǔn)批復(fù)到并網(wǎng)發(fā)電，濱海風(fēng)電的歷程實際上成為了中國海上風(fēng)電的一個縮影。在這個縮影中，可以看到“低碳與收益的賬本”“安全與速度的抉擇”還有對“智慧風(fēng)電的探索”。
二
在經(jīng)歷十年高速發(fā)展之后，海上風(fēng)電的效益如何？
“風(fēng)機葉片每轉(zhuǎn)一圈，就能賺2塊多錢。一分鐘轉(zhuǎn)19圈，就是38塊錢。”大唐國信濱海海上風(fēng)力發(fā)電有限公司工程管理部主任范玉鵬給算了一筆賬。
他的這筆賬是這樣計算的，濱海風(fēng)電總裝機容量30萬千瓦，上網(wǎng)電價0.85元/千瓦時，有96臺風(fēng)力發(fā)電機組。如果按照滿功率發(fā)電的話，一分鐘風(fēng)機葉片可以轉(zhuǎn)19圈。
最后折算下來，就是“一圈2塊錢”。
而濱海風(fēng)電總投資約47.9億元，設(shè)計年發(fā)電量超過8億千瓦時。預(yù)計投產(chǎn)后年銷售收入66405萬元，年利潤總額28306萬元，項目全投資稅前內(nèi)部收益率10.58%。
按照這個速度，預(yù)計投資回收周期13年。但在范玉鵬看來，這個速度明顯有些保守。
尤其是，在2015年7月，項目性質(zhì)由特許權(quán)項目變更為常規(guī)項目，上網(wǎng)電價由0.737元/千瓦時調(diào)整為0.85元/千瓦時。電價調(diào)整了1毛多，帶給濱海風(fēng)電的收益將近1億元。據(jù)統(tǒng)計，這一次調(diào)整，濱海風(fēng)電年直接增加收益9240萬元。
而在經(jīng)濟賬之外，更重要的是一筆環(huán)境賬。
相比傳統(tǒng)火力發(fā)電，濱海風(fēng)電投產(chǎn)后預(yù)計每年可減少二氧化碳排放70萬噸，減少二氧化硫排放5006噸，減少氮氧化物排放2003噸，具有良好的社會效益和環(huán)保示范效果。
在此前結(jié)束的首屆可持續(xù)發(fā)展論壇上，與會嘉賓普遍認為，未來，中國的能源結(jié)構(gòu)還將持續(xù)優(yōu)化。預(yù)計到2050年，中國的化石燃料在整體能源結(jié)構(gòu)中占比，將從2018年90%的水平，下降到35%。
未來五年，中國的可再生能源行業(yè)還將迎來新一輪大發(fā)展。海上風(fēng)電也將迎來新的一輪機遇窗口。
國家海上風(fēng)電工程技術(shù)研究中心管理委員會主任王滿昌表示，到2030年，我國中東部地區(qū)最大用電負荷將達到9.7億千瓦，需受入電力流超過3.6億千瓦。而中東部陸上分布式電源開發(fā)潛力僅有1.7億千瓦，顯然無法滿足未來需求。
王滿昌認為，我國海上風(fēng)電資源豐富，潛力巨大，且靠近東部負荷中心，就地消納方便，所以發(fā)展海上風(fēng)電將成為我國能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的重要戰(zhàn)略支撐。
三
浪高兩米，拖輪在海浪中完全沒有還手之力，被海浪隨意擺弄。
這個場景，在海上風(fēng)電的建設(shè)過程中，并不是什么罕見的狀況。
濱海風(fēng)電項目選址在江蘇鹽城古黃河口附近海域，那里風(fēng)大浪高，氣象復(fù)雜，在當(dāng)?shù)厝丝谥兴赜?ldquo;寧走天邊，不走黃河尖”之稱。正因如此，這里也是天然的優(yōu)質(zhì)風(fēng)資源區(qū)。
“每年的10月到第二年的3月，每月有效工作時間只有七八天。”范玉鵬說。今年九月，因為臺風(fēng)的影響，幾乎都無法施工。
和所有海上風(fēng)電項目一樣，濱海項目自開工起，就面臨海洋極端氣象的嚴(yán)峻考驗，僅2018年8月和9月就遭受“云雀”“溫比亞”等臺風(fēng)襲擾，每月可施工窗口期僅有10余天。
而且，從岸邊到濱海風(fēng)電項目有21公里，每出一次海，即使順流的情況也要1.5小時。因此，不僅是安全問題需要考量，速度與效率也是需要考慮的問題。
“相比陸上施工，海上施工風(fēng)險更大，操作更復(fù)雜。”中國大唐集團海洋能源產(chǎn)業(yè)有限公司黨委書記、董事長沈剛說。因此，濱海風(fēng)電提出“能陸上，不海上，能水上，不水下”的施工原則，將部分復(fù)雜的海上施工轉(zhuǎn)化為相對簡單易管理的陸上施工。
“目前，濱海風(fēng)電全部塔筒內(nèi)電氣設(shè)備都在陸地進行預(yù)安裝，既降低海上施工風(fēng)險，又提高工作效率。”沈剛說。
國家能源局核電司副司長史立山表示，過去陸地風(fēng)電建設(shè)相對風(fēng)險小，比較簡單。而海上風(fēng)電難度除了風(fēng)電設(shè)備外，還有施工方面的困難。海上運輸、基礎(chǔ)施工的難度都是很大的。對設(shè)備可靠性要求也很高，如果設(shè)備出現(xiàn)問題維修的成本就很高。
而且海上建設(shè)風(fēng)電場涉及到海洋的綜合利用，海上有港口、保護區(qū)、交通要道，并不是所有海域都能建成電站，還應(yīng)當(dāng)避讓交通設(shè)施、城鎮(zhèn)建設(shè)和臨港工業(yè)圍填海這些用于效益高的開發(fā)形式的海域，以免對未來的深度開發(fā)造成不利影響。
在史立山看來，海上風(fēng)電的開發(fā)建設(shè)要考慮對各方面的影響，特別是對海洋環(huán)保的影響，如應(yīng)當(dāng)向深海布局，盡量遠離岸線和海涂，減少風(fēng)電場對岸線、視野、景觀和鳥類棲息的影響。
四
風(fēng)機葉片距離海面有100米左右，檢測與維修如果靠人工值守與工作明顯是完全不夠的。
解決這個問題，需要一點“智慧”。
在濱海風(fēng)電項目中，每一臺風(fēng)機上都有三個攝像頭。如果有漁民、船只進入安置風(fēng)機的海域，可以通過攝像頭預(yù)警。
濱海風(fēng)電采用新型電子圍欄代替?zhèn)鹘y(tǒng)實體航標(biāo)燈，在電子海圖上即可對指定類型或指定船舶的碰撞風(fēng)險進行分析，從而通過后臺系統(tǒng)對船舶航行進行預(yù)警。
沈剛表示，這樣可以有效避免因能見度差無法發(fā)現(xiàn)過往船舶的被動局面，減少監(jiān)控值班人員的工作負擔(dān)，方便后期維護和調(diào)整。
而且，利用“蜘蛛機器人”爬上100米左右塔筒進行檢測，把人工的因素盡量降低，也是把事故的幾率盡量降低。
同時，海上環(huán)境復(fù)雜多變，為解決人員、設(shè)備和船只在海上作業(yè)危險性高的問題，需加強人員事前場景預(yù)演、運維作業(yè)風(fēng)險評估。濱海風(fēng)電應(yīng)用VR技術(shù)，構(gòu)造風(fēng)電場三維虛擬立體模型，將實際工作環(huán)境和設(shè)備結(jié)構(gòu)進行虛擬重現(xiàn)，讓使用者足不出戶就能夠親身體驗海上風(fēng)電場的天氣環(huán)境、海情海況、地理地貌、設(shè)備運行以及緊急事件發(fā)生時的情景，實現(xiàn)全新交互功能。
針對海上風(fēng)電的工況復(fù)雜性、交通運輸?shù)目蛇_性、人員作業(yè)的安全性、故障處理可完成性等都會成為影響運維質(zhì)量的重要因素。濱海風(fēng)電創(chuàng)造性的采用AR技術(shù)，利用圖像識別、智能檢測和數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)，幫助操作人員及時準(zhǔn)確的定位并排除問題。
伴隨著5G的推廣，在可以預(yù)見的未來，利用VR、AR、大數(shù)據(jù)等手段，也將讓海上風(fēng)電更加有“智慧”。
