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国内首个海上平价风电开工,深圳发布氢能规划,新能源产业正式拉开帷幕

Simon观察 ? 来源:电子发烧友网 ? 作者:黄山明 ? 2021-12-22 09:29 ? 次阅读
电子发烧友网报道(文/黄山明)近日,中国首个平价海上风电项目在浙江省苍南县附近海域施工平台和路上集控中心场址山顶同时举办了开工仪式。该项目也成为在“碳达峰、碳中和”战略指引下,国内首个开工建设的平价海上风电项目。而这个项目的开工,将意味着国内新能源产业开始迈向新的阶段。
据公开数据显示,该项目将于2022年12月底正式投产,与相同发电量的常规燃煤火电机组相比,每年预计可以节约标煤约42.2万吨,淡水400万立方米。
图源:东方风电
另外,所谓的平价风电,是针对传统发电成本而言,即风电的发电成本已经达到了传统发电的成本,也意味着风电的上网电价可以达到与传统电价相同。而火电之所以长期占据我国发电量70%以上,最重要的原因就是煤炭等化石能源发电的综合成本最低。
要知道此前风电以及光伏成本还比较高,主要通过相关车则补贴才能让新能源与传统发电保持平衡,促进新能源产业的发展。
有趣的是,随着国家相关部门在2020年发文称,新建海上风电项目将在2022年不再进行补贴,不少沿海区别,年末的抢装正在如火如荼地上演着。
相比陆上风电,海上风电优势明显,不占地方,风速高、沙尘小、电量达以及运行稳定的特点,同时能够减少机组的磨损,延长风力发电机组的使用寿命,适合大规模开发。据统计,有些海上风电的发电效率要比陆上风电高出一倍。
尤其随着碳中和战略的推进,许多沿海省份都开始兴建海上风电项目,近期,广东省政府办公厅发布《广东省海洋经济发展“十四五”规划》,计划到2025年,打造5个千亿级以上海洋产业集群。尤其是海上风电产业,计划到2025年底,累计建成投产装机容量达到1800万千瓦。
海上风电的传输
虽然海上风电相比陆上风电有诸多优势,并且我国海上风电开发潜力约为5亿千瓦,对比三峡电站的总装机量2250万千瓦,如果能够充分开发,等同于20个以上的三峡大坝规模。
但问题来了,海上风电场所发出的清洁电力,要如何高效、安全地输送至大陆?根据相关规定,海上风电离岸距离应不少于10km,通常距离陆地最大的也只有100km。
当前海上风电送电技术主要有两种,一种是交流送出,一种是直流送出。对于离岸小于70km,容量小于400MW的近海风电,通常采用交流送出。通过海上升压站升压后,再经由高压交流电缆,送到陆上集控中心并入交流电网。
而直流送出更多是应用于大容量、远距离的海风电厂。直流送出方式主要是,将海上风电机组发出的交流电经海上升压站升压后,汇集至海上交流站,再通过换流后以直流的形式传输至陆上的换流站,再通过逆变并入到交流电网。
而另一种更稳定,让风电减少弃电率的方案也开始逐渐兴起,那就是海上风电制氢技术,这项技术已经成为海上风电送出的新方案。
利用海上风电电解水制氢,再将氢通过管道或者船只运输到大陆作为发电及交通燃料使用,这样不仅降低了对输电网络的依赖和输电损耗,而且还降低了投资成本。
在碳中和政策推动之下,储能行业快速发展,并且储能方案还可以帮助风电、光伏稳定电力供应,使得收集到的电力不再浪费,同时还能推动新能源产业的发展,一举多得。因此,氢能,作为储能中的一环,也开始受到各地区的重视。
深圳发布氢能发展规划
上文已经提到,广东省已经提出了发展海上风电产业的计划,为了能够进一步辅助风电的发展,结合风电制氢,沿海地区发展氢能产业也就自然而然了。
12月27日,深圳市发布了《深圳市氢能产业发展规划(2021-2025年)》,计划到2025年,深圳将形成较为完备的氢能产业发展生态体系,建成氢能产业技术策源地、先进制造集聚高地、多场景应用示范基地,实现氢能商业化应用,氢能产业规模达到500亿元,并在2030年实现2000亿元的目标。
目前,据不完全统计,北京、河北、四川、山东、内蒙古等省份已先后出台专项氢能整体产业发展政策;广东、重庆、浙江、河南等出台了氢燃料汽车细分领域专项政策。
从规划中可以看出,深圳发展氢能有几大优势,一是在氢能领域掌握了核心技术,比如电解水制氢转换效率优于国内同类产品15%;在全国率先攻克气体扩散层连续化卷对卷生产工艺技术并实现商业化应用;石墨双极板核心指标国内领先;单堆氢燃料电池系统额定功率在国内率先突破130kW;固体氧化物燃料电池电解质已占据全球80%市场份额。
二是深圳拥有将近70家创新型企业及科研机构从事氢能技术研发和产品开发,拥有较为完成的氢能产业链;三是产业发展环境较为优越,地理环境靠海,拥有大片临海区域可以进行风电制氢,同时周边地区的工业副产氢以及化石燃料制氢资源丰富,可以为产业发展提供丰富的氢源供给。
海上风电与风电制氢
作为清洁能源,海上风电发展潜力巨大,而风电制氢可以极大降低地区的弃风率,同时提升地区的风电装机规模。风电制氢、储氢以及综合利用也为风电消纳提出了一种新模式。是解决风能限电问题、提高风能供给的连续性和稳定性的重要技术途径。
不过目前风电制氢仍然存在一些问题。首先是成本高,据测算,每生产1立方米氢气的成本,电制氢需要耗电5.1-5.2千瓦时,即便是按照弃风发电每千瓦时0.25元的价格来算,生产成本为1.25元,而煤制氢成本不足1元。即便是深圳技术转换效率提升15%,成本也要稍高,很难具备竞争优势。
第二是运输困难,由于氢气是当前最小分子,基本无法保证完全不泄露,只能尽可能保证较少的泄露,所以大规模运输氢气显然是不经济的。第三是市场对氢气的消纳能力有待提高,氢燃料卡车仍未普及,用户还需要培养,投资回报周期较长。
不过好处在于,由于海上制氢效率相比陆地更高,同时可以通过氢气管道及时传输健在沿海地区的石化企业使用,尤其是如今海上平价风电项目的开启,因此从经济效益来看,未必会比火电更高,并且随着风电的大规模使用,成本也将进一步下降。
小结
国内首个海上平价风电项目的开工,标志着国内新能源在成本上已经能够与火电进行直接竞争,这也从国家推动转变为市场驱动,让风电加速发展。同时风电制氢的配套,让风电大幅降低弃风率,提高经济效益,同时创造出真正的绿色清洁能源。真正新能源的时代,将正式拉开帷幕。
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