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1、科技创新驱动海上风电产业高质量融合发展的科技创新驱动海上风电产业高质量融合发展的三峡三峡上海院上海院实践与探索实践与探索上海勘测设计研究院有限公司 黄 俊 2023年11月30 日风电技术创新发展论坛暨国际海上风电技术创新大会创建于创建于19541954年,从年,从新中国第一座大型水电站新安江水电站起步新安江水电站起步。20142014年成为年成为全球最大水电开发运营企业和中国领先的水电开发运营企业和中国领先的清洁能源集团中中国长江国长江三峡集团的的子企业。Business1954.11建院新安江水电站燃料工业部设立上海水力发电勘测设计局改制事改企三峡混改2003.012014.062022.
2、4由事业单位改为科技型企业成为三峡集团的控股子公司加入三峡混改引战三峡控股,成为多方参股的设计院助力集团“两翼齐飞两翼齐飞”战略实施新能源长江生态环保建设“六个六个中心中心”,支撑集团职能管理投资评审中心工程造价中心质量安全监督检查中心工程建设技术咨询中心提升“六项能力”,提高上海院行业影响力提升新能源服务“双碳”战略核心能力提升生态环保领域关键核心技术能力提升水利水电整体解决方案服务能力提升抽水蓄能全方位的技术服务能力提升数字化驱动高质量发展引领能力提升以设计为龙头的总承包服务能力 新能源规划研究中心建设“三大平台三大平台”,服务集团上海院上海院上海科创中心1 1万万80008000公里海岸
3、线种风机公里海岸线种风机 亚洲首座海上风电场北方首座海上风电场风电机组奥林匹竞技场风机基础奥林匹竞技场目录 CONTENTS图片1 12 23 3碳中和愿景下的科技研发投入高质量发展的三峡上海院实践高质量融合发展的三峡上海院探索 中国中国“碳中和碳中和”目标提出目标提出 04全球各国纷纷提出了无碳未来的愿景全球各国纷纷提出了无碳未来的愿景人类活动温室气体二氧化碳气候中性净零排放碳中和 20302035204020452050不丹苏里南挪威乌拉圭芬兰奥地利冰岛瑞典美国加州丹麦英国日本欧盟等全球主要国家(地区)全球主要国家(地区)“碳中和碳中和”目标时间表目标时间表已实现来源:IPCC报告,BP世
4、界能源统计年鉴2022中国碳排放控制任务紧迫中国碳排放控制任务紧迫2020年二氧化碳排放占比30.66%200002098.99201081.4688.2790.0492.4792.9392.8092.7994.6696.5398.11单位:亿吨Unit:100 million tons中国长江三峡集团有限公司 自1993年成立以来,三峡集团始终坚守清洁能源主业,逐步成长为全球最大的水电开发运营企业和全球最大的水电开发运营企业和中国领先的清洁能源集团中国领先的清洁能源集团。建设创新人才队伍推进创新平台建设加大科技研发投入科技投入
5、 单位(亿元)41.5344.622021年2022年科技投入强度 单位(%)3.052022年2021年3.042022年谋划国家级人才推荐培养中央企业优秀科技领军人才等工作开展科技进步奖和技术发明奖评审活动上海勘测设计研究院有限公司 三大平台建设:全链条技术支撑、高水平科技研发、高层次专业化人才培养打造精品工程推进工作站和创新平台建设加大科技研发投入科技投入 单位(亿元)3.073.322021年2022年科技投入强度 单位(%)4.212022年2021年3.58省部及以上优秀勘测设计奖14项省部及以上咨询成果奖8项优质工程奖12项(其中省部级以上6项)科技进步奖16项(其中省部级以上8
6、项)目录 CONTENTS图片1 12 23 3碳中和愿景下的科技研发投入高质量发展的三峡上海院实践高质量融合发展的三峡上海院探索 高质量发展高质量发展大功率机组奥林匹克竞技场大功率机组奥林匹克竞技场高质量发展高质量发展1 1万万80008000公里海岸线公里海岸线建风场建风场“心脏心脏”首个全功能集成/嵌岩海上升压站首个集中连片开发海上交流升压站冰区首个抗冰型海上升压站高质量发展高质量发展风机基础奥林匹克竞技场风机基础奥林匹克竞技场1万8000公里海岸线上,复杂的建设条件(地质、海洋水文、风资源等)、施工装备能力,造价成本都是基础选型的关键。导管架吸力桶单柱复合桶导管架单桩高桩承台漂浮式沙扒
7、陆上集控中心阳江沙扒三、四、五期海上升压站沙扒 35kV/220kV35kV/220kV AC AC近海 32km海上风电场 2000MW 海上升压站 900MW陆上集控中心 2GW青洲 深远海 70km海上风电场 3000MW 海上汇集站 1GW+2GW陆上集控中心 3GW66kV/330kV 66kV/330kV ACAC500kV500kV DC DC青洲交330kV交流升压站高质量发展高质量发展集中连片规模化开发集中连片规模化开发海上风电发展正由近海浅海向深海逐步推开,集中连片规模化开发是未来趋势,主要技术方向包括更高电压、更大容量柔性直流送出,轻型化、模块化平台设计,适海型高可靠关键
8、装备研发等。分块建设规模化建设工程实践15大国重器大国重器三峡引领号三峡引领号 入选入选“十三五十三五”国家科技创新成就展及国家国家科技创新成就展及国家能源领域首台(套)重大能源领域首台(套)重大重大技术装备项目重大技术装备项目清单清单高质量发展高质量发展漂浮式海上风机漂浮式海上风机“三峡引领号”由全球首台抗台风型漂浮式海上风电机组与我国首个漂浮式海上风电平台组成,单机容量5.5兆瓦,位于广东阳江,已成功并网发电,是目前全球水深最浅、机组载荷最大的漂浮风电试验项目,入选能源领域首台(套)重大技术装备项目。三峡引领号三峡引领号 CTG CTG L Leadineading g漂浮式海上风电的突破
9、将为海上风电提供更加广阔的发展空间,全球海上风能超过70%的开发潜力位于适合发展漂浮式风电的深水海域。目录 CONTENTS图片1 12 23 3碳中和愿景下的科技研发投入高质量发展的三峡上海院实践高质量融合发展的三峡上海院探索(1 1)增加产品出口碳成本,减少外贸利润)增加产品出口碳成本,减少外贸利润欧盟碳边境调节机制(欧盟碳边境调节机制(CBAMCBAM)美国清洁竞争法案(美国碳关税)美国清洁竞争法案(美国碳关税)日本碳关税日本碳关税国际航运碳排放政策国际航运碳排放政策(2 2)设置绿色准入门槛,降低产业竞争力)设置绿色准入门槛,降低产业竞争力欧盟新电池发展欧盟新电池发展欧盟循环经济行动计
10、划欧盟循环经济行动计划日本电池碳足迹披露要求日本电池碳足迹披露要求碳标签、生态标签等制度碳标签、生态标签等制度高质量融合发展高质量融合发展-欧盟欧盟“碳关税碳关税”压力压力29(1 1)国家采取了多种措施来应对)国家采取了多种措施来应对碳关税建立碳排放权交易市场建立碳排放权交易市场加强节能减排加强节能减排推广清洁能源推广清洁能源(2 2)企业自主提出零碳目标,广泛影响供应)企业自主提出零碳目标,广泛影响供应链和行业链和行业RE100RE100(可再生能源(可再生能源100%100%)SBTiSBTi(科学碳目标)(科学碳目标)强制性绿色贸易规则强制性绿色贸易规则推动绿色低碳发展行动推动绿色低碳
11、发展行动企业双碳承诺企业双碳承诺17u 三峡集团提出“力争于2023年率先实现碳达峰,2040年实现碳中和”,将继续发挥在清洁能源方面的优势,为助力能源转型、应对全球气候变化持续贡献力量。u 三峡集团大力推进海上风电大基地、陆上新能源外送基地、源网荷储本地消纳等新能源项目开发。2020202520302040203520502060三峡集团碳达峰、碳中和行动路线图 -2023达峰阶段达峰阶段-2030减污降碳减污降碳-2040迈向中和迈向中和-2060服务能力服务能力29欧洲北海能源岛海上综
12、合能源岛是一种海洋能源综合利用的综合体,是一种新型电力系统下的能源集成系统,包含了电源、负荷、输电系统及智慧控制系统等,可以为城市、海岛和海洋平台等提供稳定的电力供应,是海洋能源多能利用的集成平台。01提高能源独立性、减少对现有能源基础设施的依赖02对能源产、储、用进行优化调配,提高能源利用效率03提升绿色低碳算力,促进数字经济发展04改善区域生态环境,是推进世界级生态岛建设重要途径欧洲北海风电枢纽(NSWPH)能源岛已成为促进能源系统转型、延伸新能源产业链和建设零碳经济体系的重要载体高质量融合发展高质量融合发展海上综合能源岛海上综合能源岛博恩霍尔姆能源岛25p 建设能源岛是落实双碳目标及海洋
13、强国战略的重要举措,是助力沿海区域打造建设具有全球影响力的科技创新中心重要抓手优化能源利用效率促进能源创新发展带动区域经济发展催化能源结构转型提升能源供应安全能源系统转型45123能源岛高质量融合发展高质量融合发展海上综合能源岛海上综合能源岛高质量融合发展高质量融合发展海上海上综合能源综合能源岛岛海上综合能源岛海上综合能源岛在开发中保护,在保护中开发在开发中保护,在保护中开发海洋海洋能源能源海洋海洋生态生态海上海上风电风电生态生态修复修复海洋海洋牧场牧场海上海上光伏光伏海洋海洋碳汇碳汇参考文献:不同CO2捕集技术的CO2耦合绿氢制甲醇工艺研究引自:深圳海兰云资料来源:寰宇科学新观察构网型海上风
14、电基地绿氢生产关键技术海洋数据中心关键技术海水淡化关键技术高质量融合发展高质量融合发展打造打造绿色产业园绿色产业园高质量融合发展高质量融合发展打造打造绿色能源管家绿色能源管家集中优势资源打造原创技术策源地和现代产业链链长,推进技术创新平台和联盟建设,进一步加快大功率风机、柔性直流、工业控制系统等领域科技创新。强化以数字技术赋能两翼融合,推动能源革命和数字革命深度融合、绿色转型与数字转型齐头并进。聚焦科技创新和数字赋聚焦科技创新和数字赋能能33三峡上海院智慧园区高质量融合发展高质量融合发展科技创新和数字赋能科技创新和数字赋能33高质量融合发展高质量融合发展海上风电海上风电“智能化智能化“风场导航
15、:从三个维度统计风电场资产概况信息,全面掌握资产分布情况。态势感知:从区域多风场和单风场两个维度来展示风电场在建设阶段和运营阶段的实时动态数据,从全局视角提升对风电场安全、故障等威胁的发现识别、智能诊断分析、预测性维护的能力。资产管理:应用数字孪生技术建立资产的全生命周期公共信息模型(CIM)。以BIM模型为载体,资产编码为纽带将设备在建设期、运营期所产生的各类信息数据进行网状关联,实现资产快速定位查询以及关联数据可视化。睿风全生命周期海上风电数字孪生平台睿风全生命周期海上风电数字孪生平台33高质量融合发展高质量融合发展漂浮式风电漂浮式风电物美价廉安全可靠简易方便综合利用平价化的全寿命周期成套
16、解决方案平价化的全寿命周期成套解决方案 将海上浮动式风机定义为装备产品,以物美价廉的产品参与到深远将海上浮动式风机定义为装备产品,以物美价廉的产品参与到深远海风资源的开发利用进程中去海风资源的开发利用进程中去 机组机组+基础基础+系泊系泊+动态缆成本可靠,发电效率和发电量双高动态缆成本可靠,发电效率和发电量双高安全的浮式风场、可靠的各子系统安全的浮式风场、可靠的各子系统 风电场从建设到运行安全是第一位,各子系统的设计须以此为基础风电场从建设到运行安全是第一位,各子系统的设计须以此为基础 浮式机组、基础平台及系泊系统、集电及送出海缆等各子系统的可浮式机组、基础平台及系泊系统、集电及送出海缆等各子
17、系统的可靠性是保障安全和产品物美价廉的前提靠性是保障安全和产品物美价廉的前提建设期施工简易建设期施工简易 运营期运维方便运营期运维方便 施工友好,从概念设计阶段既要充分考虑建设期的友好性,充分利施工友好,从概念设计阶段既要充分考虑建设期的友好性,充分利用已有施工装备资源,不宜过分强调开发新的施工装备用已有施工装备资源,不宜过分强调开发新的施工装备 运营期是运营期是风电场的生命期,要充分考虑过程中运行维护的方便性,风电场的生命期,要充分考虑过程中运行维护的方便性,降低运维压力强调可靠性和免维护性。降低运维压力强调可靠性和免维护性。浮式风场的综合利用浮式风场的综合利用 考虑的考虑的海域综合利用,海洋牧场等海域综合利用,海洋牧场等;考虑浮式结构的综合利用,制氢、旅游等;考虑浮式结构的综合利用,制氢、旅游等;支持离岸远距离设施供电。支持离岸远距离设施供电。三峡上海院愿与国内外同仁三峡上海院愿与国内外同仁协同低碳创新协同低碳创新 共谋绿色发展共谋绿色发展感谢聆听!风电技术创新发展论坛暨国际海上风电技术创新大会