双碳目标下风电的综合能源应用

双碳目标下风电综合能源应用与深远海探索

政策背景

• 双碳目标：中国承诺2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和。
• 能源转型：未来能源结构将发生重大变化，化石燃料需求下降90%，风能、太阳能、水电成为主要能源。风电装机量将从290GW增长至2400GW。
• 电能需求：终端电力消费将达15万亿度，80%用于直接电气化，18%用于生产氢气和氨等电力基础燃料。

企业背景

• 国家海上风力发电工程技术研究中心：集团内唯一专业从事风电整机装备研制及系统总成和风电场工程技术服务的企业。
• 研发实力：构建了十大基地、一个工程技术公司，拥有国家工程院院士、重庆两江学者、博士领衔的高精尖研发队伍。

三大板块

新能源系统集成板块

• 业务范围：集成“风电/新能源+X”多领域（如综合能源、风电制氢、风光储微网、海上风电+海洋牧场、分布式能源等）的装备及系统。
• 服务内容：提供系统设计、系统集成安装、系统调试及售后服务的一站式解决方案。

园区综合能源设计

• 设计依据：根据园区能耗情况和费用，结合当地自然条件，设计最合理的减排增效方案。
• 整体架构：包括供电系统、供暖系统、储能系统及能量管理平台。
• 系统设计：
  • 供电系统：根据厂区实际能耗曲线计算最佳容量，设计电池组串和变流参数。
  • 供暖系统：针对冬季温度低、供暖时间长等特点，采用多方案对比优化。
  • 储能系统：根据用电情况、峰谷电价差、经济性等因素设计容量及选型。
• 能量管理平台：适用于微电网、综合能源系统、储能电站等，功能包括数据预测、多目标优化调度、储能管理等。

示范项目

• 敦煌雅丹微电网示范项目：采用风力发电和柴油发电机组，铅酸胶体蓄电池储能，可供1000余人同时使用。
• 武隆分散式示范项目：接入110kV高兴变电站，采用10kV线路送出。
• 其他分散式示范项目：如华能陕西定边郝滩、周台子，美国爱荷华州项目等。

深远海综合能源探索

• 海上风电制氢：开展海上风电制氢技术研究、海上平台制氢技术研究、大规模离网风电制氢技术研究、海上风电制-储-运一体化设计。
• 基于浮式风机深远海渔业养殖：开展深远海养殖供能技术开发、浮式风电与深海养殖结合技术研究、无人值守养殖。
• 智慧浮岛群：基于浮式风电综合能源利用平台，构建智慧浮岛群。

研究结论

• 随着风电装机量增加，总能耗也将增加，需采取节能和绿电措施实现碳中和。
• 园区综合能源系统通过优化设计可实现减排增效。
• 深远海综合能源探索具有广阔前景，海上风电制氢、深远海养殖等方向值得关注。