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    十年海上“风”浪 开辟广阔蓝海

    文章来源:国家能源投资集团有限责任公司  发布时间:2020-06-12

    “为可持续海洋创新”是第十二个世界海洋日的主题。在江苏省如东县沿海,飞翔的鸟群与巨大的风机相互辉映,渔民在夕阳下收获着一天的快乐,慕名前来的鸟类爱好者在滩涂上观察着勺嘴鹬等珍稀鸟类,一切都在平淡中展现着和谐之美。这是世界海洋日前夕,映像在南黄海上的致美画卷。

    在海上风电场拍摄到的珍稀鸟类勺嘴鹬

    从万米的高空俯瞰江苏,蜿蜒千里的海岸是一条细窄的曲线,这里,是中国海上风电的起跑线。自2010年以来,国家能源集团龙源电力在江苏先后建成世界首个潮间带试验风电项目、国内首个海上示范风电项目、国内首个大容量海上风机试验平台等8个项目,装机容量达118万千瓦,390台风机屹立在南黄海上。十年乘风破浪,龙源电力克服了一个又一个困难,用惊人的毅力和科学的举措,踏踏实实的做好了海上风电开发道路上的每一步,为我国风电产业的长足进步做出了历史性贡献,创造了今天龙源电力海上风电开发的领先地位。

    承担责任尽义务,率先进军海上风电

    我国海上风能储量丰富,根据国家气象局近海风能资源储量的宏观评估,5到25米水深线以内区域可装机容量约2亿千瓦。江苏省沿海地区风资源丰富,没有破坏性风速,电网架构坚强,风电场靠近负荷中心,消纳风电能力较好,海上风电开发潜力巨大。

    2007年5月,国家发改委在北京组织召开了江苏海上风电建设专题会议,研究江苏如东海上风电场和风电设备国产化问题,提出“在江苏如东地区建设30万千瓦的海上示范风电项目”,并要求加快海上示范风电场建设的前期工作。然而,国内配套产业不成熟,国外海上风电专用施工装备造价高昂,此前国内企业在与国外合作过程中,未掌握技术核心,国内从事海上风电技术研究的人员知识结构欠缺,加之各种主客观因素的制约,海上风电开发步履维艰,各大企业纷纷望而却步。

    广袤的大海让人生畏,海底地质条件变化莫测,每前进1公里都是“未知的世界”。作为国内最大的风电开发企业,龙源电力将技术难度高、投资风险大的海上风电开发,作为承担社会责任的战略表达。2008年5月,龙源电力在江苏组建海上风电项目筹建处,开展大量前期研讨论证。2010年3月,成立专门从事海上风电开发的专业化公司,按照“统筹规划、分期开发、先易后难、积极稳妥”的原则,和“先试验、再小规模示范、后续大规??ⅰ钡乃悸?,全力推进龙源江苏如东3万千瓦潮间带试验风电项目建设,该项目也是全球首个潮间带风电项目。至此,中国海上风电开发布局正式展开。

    国家能源集团龙源电力江苏海上风电场

    敢为行业天下先,破解海上施工难题

    “在豆腐上插筷子”,是对潮间带风电基础施工最形象的比喻。起初,龙源电力尝试了陆上风电建设方式,用混凝土浇筑基础,再把风机安插在混凝土中。但“海与陆”如同“天与地”,陆上的经验很难移植到海上,混凝土浇筑不仅建设周期长,基础质量也难以得到保障。龙源电力通过总结经验及学习国外先进施工技术,及时改变了施工方案。

    单桩基础因其结构简单、安装方便,是目前国外应用最为广泛的形式。为保证单桩基础的垂直度,国外采用带过渡段的单桩结构形式,以调整打桩带来的偏差,过渡段与单桩之间通过高强灌浆料进行连接。这种施工方法不仅增加了施工成本和施工周期,而且国外已经出现了大量单桩基础灌浆料连接部分发生微裂纹,导致过渡段滑移的现象。

    考虑到国内无法生产高强度的灌浆料,进口灌浆料成本高,龙源电力自主研制了满足单桩沉桩垂直度要求的扶正纠偏设备,取消了传统单桩中的过渡段,既防止了动力沉桩过程中桩顶法兰受到损伤,也满足了单桩基础的垂直度要求。通过沉桩垂直度实时监测与校正成套工艺技术,实现了打桩过程中单桩的有效导向和纠偏,垂直度误差率可控制在2‰以内,达到了国际先进水平。大批量使用无过渡段单桩基础,显著降低了施工成本,避免了灌浆料失效的风险,有效解决了潮间带风电建设难题。在潮间带风电建设取得突破之后,该公司将目光瞄准了更远更深的海域。在当时国内最大的单体近海风电项目——莆田南日岛海上风电场一期项目建设过程中,该公司不断致力于嵌岩单桩基础的研究与应用,深化嵌岩单桩、高桩承台基础、海缆敷设及?;し矫娴难芯?,完成了国内首个“打-钻-打式”“钻孔扩底式”和“植入式”嵌岩单桩基础,实现了国内岩基海床单桩基础的零突破,技术水平达到世界先进水平。如今,海上风电项目单位千瓦造价已控制在1.8万元以内,大大低于欧洲水平。

    龙源电力完成世界首个大直径无过渡段“植入式”嵌岩单桩基础

    近海风电项目离岸较远,若采取常规方式用海缆送出至陆上升压站,必将造成大量线路损耗。同时,近海复杂??鱿鲁笮秃I仙拐景沧?,也成为了挡在龙源电力面前的又一难题。龙源电力突破了国内当时只设计陆上升压站的思维桎梏,提出设计单独的海上升压站,将电压等级提高后再送上岸,可有效降低线路损耗,这在当时是一种全新的探索。为解决超大型海上升压站运输及安装问题,该公司又一次进行大胆尝试,采用“??榛杓?、分体式安装”的方式,满足了复杂海域地质条件下的海上升压站施工要求,降低了施工船只的载荷标准,为我国乃至世界其他国家规?;杓?、开发近海风电提供了一种新思路。

    培育核心竞争力,打造施工关键利器

    海上风电施工过程中,风机基础是关键技术难点,而施工设备则是实现技术的保障。海上潮间带滩涂地质松软,重型机械在滩面上无法立足,仅有几米的水深让常规施工船舶施展不开。近海水域落潮后,部分区域海水无法全部退去,水下沟槽交错纵横,受水流冲刷,沟槽摆动及海床面变化频繁,给施工带来较大挑战。龙源电力通过自主创新,研制了适合在潮间带及近海作业的装备,解决了大规??⒔ㄉ璧闹匾烤?,装备水平达到世界一流。

    针对中国东部沿海潮间带风电场开发,龙源电力建造了大型浅吃水风电安装船“龙源振华壹”号。退潮船底可直接座于泥滩上继续施工作业,涨潮时船体能尽快浮起移动。该船配备了长臂架800吨电驱动全回转起重机,具有起吊速度快、吊装精度高、可靠性高、易维护等优点,能有效解决海上风电单桩及风机等构件的翻身与吊装难题。在国内首次配备了800千焦打击能量的大功率单桩液压冲击锤,配备大型单桩沉桩抱桩器,可实现钢管桩沉桩过程的扶正纠偏,为海上风电新型单桩的实施提供了可靠保证。

    龙源振华叁号进行吊装作业

    针对近海风电开发,龙源电力量身定制了“龙源振华贰”号800吨自升式全回转海上风电施工平台。该船型长76.8米、型宽42米、型深6米,甲板面积与标准足球场面积相当,自重达到8000吨左右,起重平台从码头前沿移向长江之上的半潜驳这短短50米,就用了将近3个小时才完成。 “龙源振华贰”号将基础施工和设备安装两大功能集于一身,大大缩减了施工成本?!傲凑窕 焙诺墓ぷ魉羁纱?5米,并且拥有12级风暴自存能力,更适用于离岸更远的近海风电开发需要,一举实现了我国海上风电施工从潮间带向近海进军的跨越。2017年10月28日,世界最大海上风电施工平台“龙源振华叁”号正式下水,该平台型长100.8米,型宽43.2米,型深8.4米,起重能力达2000吨,可实现大兆瓦海上风机基础的空中翻身。该船上的起重机起升高度达120米,在目前全球自升式风电安装平台中,拥有最高的吊高高度。该船最大作业水深达到50米,开创国内之最,是我国海上风电作业从浅海走向近海的关键利器。

    开辟广阔新蓝海,探索可持续发展之路

    建一座风力发电场,育一群专业化人才,出一批实用性专利,成一系列国家级成果。龙源电力开发海上风电场的意义,不仅仅是填补了国内该领域的技术空白,更树立了行业的技术标杆和施工范式,从国家级科研成果推广应用的高度,开辟了中国风电发展的广阔蓝海。截至目前,我国海上风电装机已达600万千瓦,其中绝大多数容量采用了龙源电力摸索形成的相关施工技术,该公司参与研制的龙源振华壹贰叁号海上风电施工平台,也先后参与到了江苏、福建等沿海省份海上风电开发建设中,为我国海上风电规?;⒄蛊唐搅说缆?。

    以试验项目为开端,探索潮间带风电场建设可能性。以示范项目为基础,验证大规??⒈匾?。以大容量机组试验项目为平台,为进军近海风电做好技术储备。这是龙源电力十年来孜孜探索的高度概括,是公司“走创新之路、靠科技取胜”的企业缩影。龙源电力海上风电项目先后获得“中国电力优质工程奖”“国家优质工程奖”等国内工程建设类最高奖项;获得“中国电力科学技术进步一等奖”等10余个科技奖项,获得实用新型专利79项、发明专利8项。世界首个潮间带风电场,世界首个无过渡段单桩沉桩技术成功应用,世界首个分体式海上升压站安装,国内最长单根无接头海缆,“龙源建造”已实现向“龙源创造”转变,真正引领我国海上风电实现规?;⒄?。

    同时,龙源电力在开发海上风电过程中,积极践行社会责任,既摸索出一条适合中国国情的海上风电规?;⒄怪?,又在南黄海上勾勒出了风生水起、鸟飞鱼跃的致美画卷,打造出了一张张绿色发展、和谐共存的新名片,为我国海洋经济注入了央企力量。该公司始终坚持科学用海、规范用海,让海上风电建设与当地紫菜、文蛤养殖等渔业海洋资源、盐城湿地珍禽国家级自然?;で嗉嫒?,实现了经济效益、社会效益和生态效益的最佳结合。在建设过程中,龙源电力同步开展海洋生态修复工作,指导所属江苏海上公司先后与省市县三级海洋与渔业局签订海洋生态修复协议,累计在江苏斥资近3800万元,用于黄海海域增殖放流、湿地环境整治、鸟类?;ど枋┙ㄉ杓昂Q蠡肪掣偌觳獾裙ぷ?,与当地相关机构共同设立我国首个基于海上风电场的鸟类观测科研项目,累计在黄海投放鱼苗超千万尾,成为国内海上风电生态?;すぷ鞯牡浞?。

    【责任编辑:龙静怡】

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