三、海上风电技术

三、海上风电技术

风能是目前唯一可在商业上部署的海上可再生能源,即使只能开发一些潜在地点,但在世界海洋中仍有巨大的开发潜力。欧洲工业部门和实验室正在迅速研究如何从漂浮的海上风电中生产绿色电力,如波浪或潮汐、浮动光伏装置和使用藻类生产生物燃料等。

(一)概述

海上风电是一种非常有前景的可再生能源,将为全球和欧洲到2050年实现经济脱碳做出巨大贡献。欧盟拥有最大的海上风电市场,在关键风力涡轮机部件以及基础和电缆行业的制造方面处于全球领先地位。欧洲占全球海上风电装机容量的80%,海上风电为其创造了21万个工作岗位。欧盟致力于成为可再生能源的全球领导者。

(二)重点优先技术

欧洲议会普遍支持海上风能,早在2013年5月就通过了《欧洲内部能源市场中可再生能源的当前挑战和机遇》的评估报告;2014年2月,欧盟委员会发布《2030年气候和能源框架》,这些文件中都强调了开发北海海上电网系统的重要性。2020年11月,欧盟委员会发布《利用海上可再生能源的潜力,实现碳中和未来的战略报告》,重点提出发展以下技术:

第一,海上风电浮动技术。海上风电的重大改变是浮动技术的商业开发,将允许大型风力涡轮机在深度超过50—60米的水域中部署,该技术可以大幅度提高海上风电装机容量。欧盟预计到2024年将有150兆瓦的浮动式海上风力涡轮机投入使用。[12]

第二,混合项目技术。海上混合项目在跨境时可将海上能源发电和输电结合在一起,直接连接到跨境互连器。海上可再生能源的空间规划与海上和陆上电网发展密切相关,部署低成本、可持续的可再生能源,关键在于合理规划电网。

第三,通用高压直流(HVDC)电网连接技术。实践中混合项目连接存在不同的连接规则。尽管欧盟层面有连接网络的规则,但并未规定海上电网连接规则。因此,根据北海盆地的经验,将制定一种通用的高压直流(HVDC)电网连接要求方法。[13]

(三)发展路径

欧洲是海上风电产业的发源地,自1991年丹麦安装了世界上第一台海上风机以来,在海上风力发电装机和风机技术创新方面一直处于领先地位。欧盟委员会在该战略中预计,到2030年海上风电装机容量从当前的12吉瓦提高至60吉瓦以上,到2050年进一步提高到300吉瓦,并部署40吉瓦的海洋能及其他新兴技术(如浮动式海上风电和太阳能)作为补充。这将使欧盟海上风电的研发重点围绕风力涡轮机设计、基础设施开发、循环先进材料和数字化展开。