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          鋁材是制造海上風電項目和岸基設施的上乘材料
          創建人:
          信義通
          創建日期:
          2021-11-25
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                 近年來,我國海上風電建設成效。今年1-4月,海上風電發電量為99.4億kWh。據統計,我國海上風電平均利用小時數約為2500h,平均每天利用6.85h,比挪威低,比美國稍高一些,但比國內陸上風電年平均利用小時高出約500h。今年,全國風電、光伏發電量占社會用電量的比重將達11%,后續還會逐年提高。


                 三大海上發電場相繼并網發電


                 我國有12000多公里的海岸線,兩大島嶼,已經并網發電的發電站有近30個。今年上半年有3個海上發電場相繼并網發電:珠海海上風電場-三角島桂山二期、山東首座海上風電場—海陽南4號海上風電項目、江蘇射陽龍源風電場。


                 珠海海上風電場于8月并網發電。大力發展海上風電,是廣東省實現碳達峰、碳中和的佳途徑之一。2020年,廣東省規劃海上風電總裝機容量6685萬kW,是我國海上風電規劃裝機容量大省份,發展前景廣闊。尤其是珠海三角島桂山二期風電場8 MW級大容量海上風電機組一體化測試平臺正式投運,有力支持了廣東海上風電大容量機組規?;l展走在全國前列。


                 江蘇鹽城射陽龍源海上風電裝機容量突破4萬kW。隨著射陽龍源H2海上風電項目4月11日正式并網發電,江蘇鹽城市新能源裝機容量達到1004.76萬kW。鹽城風能資源,沿海風電可開發總量占江蘇省風能可開發總量的2/3以上。截至去年,鹽城海上風電并網規模達352萬kW。為實現海上風電的有效并網,江蘇在現有兩條北電南送輸電通道的基礎上,正在鹽城南通等沿海城市推進500kV沿海輸電通道建設,以滿足海上風電大規模連片開發和向中遠海域拓展的需求。


                 山東首座海上風電場并網發電。9月12日,在距離山東海陽海岸線 30 km的海面上,隨著山東半島南4號海上風電項目第10回路5臺風機開始運轉,山東首座海上發電場成功并網發電,實現海上風電零的突破。這個風電項目是山東省海上風電示范工程,總裝機容量301.6MW。風電場配套建設220kV海上升壓站和陸上集控中心各1座,風場內各風機之間、風機與海上升壓站之間通過敷設35kV海底電纜連接,海底電纜總長度90km。據介紹,年底前,山東半島南4號海上風電58臺風機可實現全容量并網,對推動山東省能源結構轉型升級、加快實現“雙碳”目標具有積極意義。


                 鋁材是制造海上風電項目和岸基設施的上乘材料


                 在建造海洋裝備和岸基設施用的金屬材料中,鋁合金是佳的,具有好的綜合性能和高的性價比,它的密度低,耐海水侵蝕與抗海洋氣氛腐蝕,在運轉期間不需要進行日常維護,服役二三十年后所有鋁制零部件和結構件都可以全部回收,熔化后的總損耗還不到5%,在所有結構金屬中是回收率高的,可以形成良性閉路循環。筆者粗略匡算了一下,在風機系統(槳葉、連接座、立管柱、傳動裝置、固定柱樁及平臺等)及岸基設施用的金屬材料中,大于75%可以用鋁材,可用工業純鋁、5XXX系合金、6XXX系合金。在確保運轉條件下,海上結構件宜多用5XXX合金制造,因為它對海水的抗蝕性強。


                 風機結構件如槳葉、連接座、立柱管等好用3D打印工藝制造。3D打印又稱增材制造,是近30年來才面世的新工藝。3D打印技術一出現就顯現出一種不可一世的姿態,成為一種制造工藝,可以制造任何產品,大到建筑群,小到人體骨骼與關節。我國科技人員已掌握了這門高深技術,當前已用2219鋁合金成功打印出了直徑為10m的大型火箭筒體連接環,質量約1t,且僅用1個月時間就制造出來,比用傳統工藝快,用的材料也少。為了節約材料與縮短制造時間、提與經濟效益,建議有關鋁加工企業組建3D打印海上風力發電設備化制造項目。


                 我國是全球風電的者,今年的裝機容量超過歐洲、非洲、中東和拉丁美洲的總和。美國今年只有兩個并網發電的海上風電項目,分別位于羅得島和弗吉尼亞州海岸附近,但處于運轉狀態的風力渦輪機(發電機)還不到10臺。與之相比歐洲的海上風電產業正在蓬勃發展,德國、丹麥和英國在海岸附近部署了六七十臺巨型風力發電機,在這種形勢下,美國總統拜登希望快速發展零排放能源,到2030年,美國海上風電裝機容量將達到30GW,以減緩氣候變化影響,并能增加更多就業崗位。







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