吴岳生
习近平总书记指出,发展清洁能源是改善能源结构、保障能源安全、推进生态文明建设的重要任务。“十三五”以来,我国加快调整能源结构,大幅增加清洁能源比重,非化石电力能源发展明显加快。2019年,我国非化石能源占一次能源消费比重达15.3%,特别是风电和光伏发电建设开发,从资源集中的西部地区向负荷集中地区推进,集中与分散发展并举的格局正在形成,海洋风电从无到有,快速发展。目前,我国中东部及南方地区风电装机占全国风电装机容量比重达31.2%。在发展同时更兼顾环境保护,风电规模实现高速增长。2019年我国风电装机容量达2亿千瓦,位居世界第一,跃升为我国第三大电力来源。
我国西北地区地域广阔,有着得天独厚的风力资源和优势,风力发电首先采取集中布局,在西北得到长足的发展。2014年9月,我在新疆哈密三里塘风电场采访拍摄,当时装机规模就达到50万千瓦。此后,我多次远赴新疆、甘肃、宁夏等地的风电场拍摄,亲眼目睹电力人在鲜有人迹的大漠戈壁风餐露宿,克服重重困难建立起一片片大规模风电场,风电机塔在戈壁滩上如雨后春笋般拔地而起,让人惊叹不已(图1、图2)。
但是,从偏远的戈壁输出电能及在西北地区消纳电力负荷缺少足够能力,成为西部风电集中发展的瓶颈。政府及时出台政策,调整和优化风电布局,将风电建设发展向中东部和南方地区电力负荷中心推进。一时间,中东部、南方地区广袤的山区、丘陵地区涌动起风电建设潮。
2015~2020年,我先后到湖北大别山、神农架、九宫山、桐柏山、贵州乌蒙山等风电场采访拍摄。山区建风电,装风机最大的困难就是设备运输和施工现场场地狭小。上山道路在尽可能保护生态环境的前提下,只能依山顺势修建,狭窄、弯多、坡陡,将长达40~50米的叶片和直径4米多、单节重达60多吨、长20多米的塔筒,以及重80多吨的机座等庞大风机设备运输到山顶的机位上。建设者们想尽办法,改装运输车辆,利用重型推土机和装载车,前拖后推,惊险壮观的场面令人叹为观止(图3、图4)。
风机选址都在风力强大的山峰和垭口,以最有效地获得风力资源。施工人员也就在附近安营扎寨,蜗居简易的工棚,或借住附近村民家中,生活条件极为艰苦和简陋。那一座座矗立在山顶的风机,就是铭记建设者风采的丰碑。
2014年10月,我偶然看到一幅报道龙源集团在江苏如东海上风电的照片,立刻萌生了去海上风电场采访拍摄的念头。经多方联系,2014年12月下旬到了江苏如东海上潮涧帶(滩涂)风电场(图7)。该风电场是我国第一个海上实验示范风电场,2011年,一期工程开工建设,2013年投产,有8家风机生产厂商在此安装了实验样机。江苏如东海上潮涧带(滩涂)风电场二期工程于2014年开工建设,风电场在平均水深仅1.5米的滩涂海域,采用大型趸船加起重机坐滩组合吊装方式施工。涨潮时运输设备,转移施工的船舶,运送风场施工人员及生活物资;退潮时趸船落底坐滩,进行风机叶片组合及塔筒、轮毂、机座吊装施工。施工人员都生活在大型趸船上,工作时间不分白天黑夜,以潮涨潮落来安排,没有多少固定的休息时间,平添了不少辛苦和劳累。我在趸船上与施工人员同吃同住三天两晚,以便随时拍摄施工作业的最佳瞬间。2016年,江苏如东海上潮涧带(滩涂)风电场全部建成投产,装机容量达48.2万千瓦,单机容量分别为1200~4000千瓦不等,各厂的实验样机也得到了改进和提高,为海上风电的建设和发展积累了宝贵经验,我国的海上风电建设进入了快速发展期。
2018~2020年,我先后到建设在离岸更远的海域,单机容量6000千瓦的江苏大丰、浙江舟山、象山风电场采访拍摄。因海域水文和海底地质条件,又有了大型的施工装备。江苏大丰风电场风机安装采用超大型自升式安装平台,在风机机位就地组合吊装。而浙江舟山、象山风电场因海底地质条件,风机安装只能先在码头上完成组装,然后用超大海上浮吊船整体吊装到海上的机位上。在那里,我见识了船体长度近百米、起吊重量2500吨以上、吊装高度大于120米、自重达2万吨的国产超大吨位自升式安装平台和超大吨位海上浮吊船,感叹建设海洋风电中显示出的我国雄厚经济和技术实力(图8、图9)。
2018年9月,我在浙江舟山海上风电场拍摄采访。9月8日,早上天气晴朗。按施工计划,当天要将组装好的风机整体拖运至锚地,然后吊装到机位。上午,我登上庞大的“振华海工7号”海上浮吊船,等待装运2台风机的趸船到来(图10)。忽然乌云翻滚,风雨交加,我以为施工会受阻。施工负责人说,大型海上浮吊船作业,就怕涌浪和台风,这样的风雨天气没问题。拖轮拉着趸船靠近后,施工人员各就各位,冒着风雨,娴熟地操作,一台高达90多米、重800多吨的整体风机,被缓缓吊起。午饭后,“振华海工7号”冒着风雨,徐徐驶向十多公里外的机位。第一台风机吊装就位后,夜幕已降临,雨还在下,施工负责人让交通船把我送到一艘较大的海上作业船上休息。在供施工人员休息的船仓里,我看到近处海面桩基施工船上灯火通明,在进行桩基施工作业,远处漆黑海面上星星点点,那是海上浮吊船在作业。阵阵哨笛、轰隆的桩机声,让疲倦、劳累一扫而空。我拿起相机,顶着阵阵急风骤雨走上甲板,寻找机会,不停按动快门,一直忙到次日早晨6点多钟。乘交通船返回时,我特意绕行到风机吊装处,近距离拍摄吊装机位的画面。施工作业人员仍在为风机就位忙碌。此时,他们在风雨肆虐的海上已连续工作了20多个小时(图11)。
我国制造业的发展为中国风电的发展奠定了坚实的基础。2000 年之前,中国风电市场风机制造商以外企为主。目前,国内风电整机生产全部国产化,单台风机容量由750千瓦发展到12000千瓦(图12)。
林立的风机塔呼呼转动,为我国社会经济发展输送了洁净、绿色的能源,也是那神州大地上一道道亮丽、壮美的风景线,描绘出天更蓝、水更清、山更绿,环境优美,生态和谐的宏伟图画。
2020年,我国政府已向全世界庄严承诺,我国2060年努力实现碳中和。为实现这宏伟目标,风力发电与其他清洁再生能源必将得到更加迅猛的发展。“十四五”计划和2035远景目标规划已描绘宏伟的蓝图,美丽中国的新画卷正徐徐展开!