國內首個海上平價風電開工，深圳發布氫能規劃，新能源產業正式拉開帷幕
電子發燒友網報道（文/黃山明）近日，中國首個平價海上風電項目在浙江省蒼南縣附近海域施工平臺和路上集控中心場址山頂同時舉辦了開工儀式。該項目也成為在“碳達峰、碳中和”戰略指引下，國內首個開工建設的平價海上風電項目。而這個項目的開工，將意味著國內新能源產業開始邁向新的階段。
據公開數據顯示，該項目將于2022年12月底正式投產，與相同發電量的常規燃煤火電機組相比，每年預計可以節約標煤約42.2萬噸，淡水400萬立方米。
圖源：東方風電
另外，所謂的平價風電，是針對傳統發電成本而言，即風電的發電成本已經達到了傳統發電的成本，也意味著風電的上網電價可以達到與傳統電價相同。而火電之所以長期占據我國發電量70%以上，最重要的原因就是煤炭等化石能源發電的綜合成本最低。
要知道此前風電以及光伏成本還比較高，主要通過相關車則補貼才能讓新能源與傳統發電保持平衡，促進新能源產業的發展。
有趣的是，隨著國家相關部門在2020年發文稱，新建海上風電項目將在2022年不再進行補貼，不少沿海區別，年末的搶裝正在如火如荼地上演著。
相比陸上風電，海上風電優勢明顯，不占地方，風速高、沙塵小、電量達以及運行穩定的特點，同時能夠減少機組的磨損，延長風力發電機組的使用壽命，適合大規模開發。據統計，有些海上風電的發電效率要比陸上風電高出一倍。
尤其隨著碳中和戰略的推進，許多沿海省份都開始興建海上風電項目，近期，廣東省政府辦公廳發布《廣東省海洋經濟發展“十四五”規劃》，計劃到2025年，打造5個千億級以上海洋產業集群。尤其是海上風電產業，計劃到2025年底，累計建成投產裝機容量達到1800萬千瓦。
海上風電的傳輸
雖然海上風電相比陸上風電有諸多優勢，并且我國海上風電開發潛力約為5億千瓦，對比三峽電站的總裝機量2250萬千瓦，如果能夠充分開發，等同于20個以上的三峽大壩規模。
但問題來了，海上風電場所發出的清潔電力，要如何高效、安全地輸送至大陸？根據相關規定，海上風電離岸距離應不少于10km，通常距離陸地最大的也只有100km。
當前海上風電送電技術主要有兩種，一種是交流送出，一種是直流送出。對于離岸小于70km，容量小于400MW的近海風電，通常采用交流送出。通過海上升壓站升壓后，再經由高壓交流電纜，送到陸上集控中心并入交流電網。
而直流送出更多是應用于大容量、遠距離的海風電廠。直流送出方式主要是，將海上風電機組發出的交流電經海上升壓站升壓后，匯集至海上交流站，再通過換流后以直流的形式傳輸至陸上的換流站，再通過逆變并入到交流電網。
而另一種更穩定，讓風電減少棄電率的方案也開始逐漸興起，那就是海上風電制氫技術，這項技術已經成為海上風電送出的新方案。
利用海上風電電解水制氫，再將氫通過管道或者船只運輸到大陸作為發電及交通燃料使用，這樣不僅降低了對輸電網絡的依賴和輸電損耗，而且還降低了投資成本。
在碳中和政策推動之下，儲能行業快速發展，并且儲能方案還可以幫助風電、光伏穩定電力供應，使得收集到的電力不再浪費，同時還能推動新能源產業的發展，一舉多得。因此，氫能，作為儲能中的一環，也開始受到各地區的重視。
深圳發布氫能發展規劃
上文已經提到，廣東省已經提出了發展海上風電產業的計劃，為了能夠進一步輔助風電的發展，結合風電制氫，沿海地區發展氫能產業也就自然而然了。
12月27日，深圳市發布了《深圳市氫能產業發展規劃（2021-2025年）》，計劃到2025年，深圳將形成較為完備的氫能產業發展生態體系，建成氫能產業技術策源地、先進制造集聚高地、多場景應用示范基地，實現氫能商業化應用，氫能產業規模達到500億元，并在2030年實現2000億元的目標。
目前，據不完全統計，北京、河北、四川、山東、內蒙古等省份已先后出臺專項氫能整體產業發展政策；廣東、重慶、浙江、河南等出臺了氫燃料汽車細分領域專項政策。
從規劃中可以看出，深圳發展氫能有幾大優勢，一是在氫能領域掌握了核心技術，比如電解水制氫轉換效率優于國內同類產品15%；在全國率先攻克氣體擴散層連續化卷對卷生產工藝技術并實現商業化應用；石墨雙極板核心指標國內領先；單堆氫燃料電池系統額定功率在國內率先突破130kW；固體氧化物燃料電池電解質已占據全球80%市場份額。
二是深圳擁有將近70家創新型企業及科研機構從事氫能技術研發和產品開發，擁有較為完成的氫能產業鏈；三是產業發展環境較為優越，地理環境靠海，擁有大片臨海區域可以進行風電制氫，同時周邊地區的工業副產氫以及化石燃料制氫資源豐富，可以為產業發展提供豐富的氫源供給。
海上風電與風電制氫
作為清潔能源，海上風電發展潛力巨大，而風電制氫可以極大降低地區的棄風率，同時提升地區的風電裝機規模。風電制氫、儲氫以及綜合利用也為風電消納提出了一種新模式。是解決風能限電問題、提高風能供給的連續性和穩定性的重要技術途徑。
不過目前風電制氫仍然存在一些問題。首先是成本高，據測算，每生產1立方米氫氣的成本，電制氫需要耗電5.1-5.2千瓦時，即便是按照棄風發電每千瓦時0.25元的價格來算，生產成本為1.25元，而煤制氫成本不足1元。即便是深圳技術轉換效率提升15%，成本也要稍高，很難具備競爭優勢。
第二是運輸困難，由于氫氣是當前最小分子，基本無法保證完全不泄露，只能盡可能保證較少的泄露，所以大規模運輸氫氣顯然是不經濟的。第三是市場對氫氣的消納能力有待提高，氫燃料卡車仍未普及，用戶還需要培養，投資回報周期較長。
不過好處在于，由于海上制氫效率相比陸地更高，同時可以通過氫氣管道及時傳輸健在沿海地區的石化企業使用，尤其是如今海上平價風電項目的開啟，因此從經濟效益來看，未必會比火電更高，并且隨著風電的大規模使用，成本也將進一步下降。
小結
國內首個海上平價風電項目的開工，標志著國內新能源在成本上已經能夠與火電進行直接競爭，這也從國家推動轉變為市場驅動，讓風電加速發展。同時風電制氫的配套，讓風電大幅降低棄風率，提高經濟效益，同時創造出真正的綠色清潔能源。真正新能源的時代，將正式拉開帷幕。
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