特写

国家能源集团龙源电力是海上风电的探路者

见道网 2021年07月23日
  • 江苏海上龙源将继续奋力保持科技领先、装备领先、容量领先,为建设世界一流海上风电贡献自己的力量

海上风电高质量发展支撑着中国能源转型,在能源绿色转型的大背景下,海上风电迎来发展的加速期。回望中国海上风电产业的发展历程,国家能源集团龙源电力如东海上风电场的建成投产是一座里程碑。从试验到示范,由潮间带到近海,国家能源集团龙源电力在国内率先进军海上风电领域,以敢为天下先的精神乘风破浪、逐梦深蓝,开启了海上风电的探索之路,在滔滔南黄海唱响了一曲撼天动地的“大风歌”!

从无到有 谋求风电发展新版图

江苏近海风资源丰富,5-25米水深线以内区域约有2亿千瓦装机容量。其中,如东沿海地区没有破坏性风速,电网网架坚强,靠近电网负荷中心,电网消纳风电能力较强,海上风电开发潜力巨大。面对海上风电这一全新领域,龙源电力采取“先试验、后示范”的开发思路,于2008年5月,在江苏组建海上风电项目筹建处,推进如东海上(潮间带)试验风电场项目,率先在国内开启海上风电开发建设。

相较于陆上,海上风机在运行过程中需要应对更加极端的气候条件、更加复杂的海洋环境,必须找出更稳定、更高效的机型。当时,几乎国内所有适用于海上风电的风机都被搬到了龙源的试验场,这对于龙源电力和整个风电行业而言,都是一次“摸着石头过河”的尝试。

海上风电的开发过程经历了诸多困难,经历了太多挫折,但在海上作业现场,每一次攻坚克难中都有党员的身影,他们冲锋在前,迎难而上、无惧考验,是江苏海上龙源破浪前行的中坚力量。

在项目建设过程中,除了9款机型在试验风电场正常运行以外,又有大容量机型在此相继并网发电。江苏海上龙源风电公司借助试验成果,尝试逐渐由潮间带向深海扩展,这是龙源电力加码试验海上风电的重要一步。

攻坚克难 把握科技创新主旋律

国外海上风电发展较早,当时产业链已经相对成熟,能为风电开发商提供完整的配套服务,而国内才刚刚起步,需要整合行业资源、打通产业链的上下游。江苏海上龙源成为“第一个吃螃蟹”的企业。从2009年开始,公司技术人员跑遍国内外大型海洋设备公司,联合有关单位,从海上风电的设计到施工,从装备到钢构制作,从组织架构到产业延伸,通过技术创新,摸索出一条适合中国国情的发展道路。

拥有可靠的施工装备是项目开发的重要保障,龙源电力联合振华重工成立合资公司,从荷兰购入大型液压冲击锤,设计建造了多艘适用于潮间带与近海海上风电施工平台,该平台能在不同海况下分别采取“坐滩”、支腿悬空支撑等方式开展风电施工,为大规模开发海上风电铺平道路。

试验项目所在的海域为“半日潮”,潮水每天涨落两次,涨潮时间每日延后45分钟左右,15天为一个周期。施工时必须考虑潮位因素,涨潮时移船运输,落潮时坐滩施工,每天有效施工时间很短,有时可能只差几分钟就要等下一个潮位,工作进度要耽搁一天。为加快施工效率,建设团队先后尝试了混凝土基础、多管桩钢结构基础、“单桩加过渡段”基础,单台风机的施工周期从几个月缩短到几天。

很多参与施工的人员都不会忘记单管桩沉桩技术实验的那段经历,为了进一步提升沉桩效率,降低成本,建设团队尝试拿掉连接风机基础与塔筒过渡段的方案。方案的提出充满想象力,落实则面临许多困难。由于缺少过渡段的“二次矫正”,必须将长50余米、直径5米、重几百吨的桩体垂直打入柔软滩涂地下40余米,误差不能超过几毫米,这在国内外均无先例可循。

初期的尝试很不顺利,两次沉桩先后失败,很多专家对方案的可行性提出疑问,要不要进行第三次试验成了一个艰难抉择。关键时刻,还是党员顶住压力站了出来,带领大家与设计院、施工单位反复推敲,经过几天几夜的奋战,找出了失败原因,改进了保证桩体稳定的扶正导向架,实施了一系列技术改造,为第三次打桩做好了充足准备。

几天后,所有人都严阵以待,液压冲击锤敲响了第三次沉桩的“冲锋号”,桩体不停地被敲入地下,最终桩体垂直度误差率定格在标准内,标志着江苏海上龙源攻克了单管桩沉桩技术这一海上风电规模化发展的关键难题。单桩沉桩技术和大型专业施工设备的运用,使海上风电工程造价大幅降低,每台可节约钢材40—60吨、省去灌浆料成本近70万元。大量工作直接在陆上进行,减少了海上施工装备的使用费用,施工功效大幅度提高,每个基础的海上施工时间从几天减少到平均半天。

钢结构基础在海洋高腐蚀环境内如何稳定运行,如何计算风轮旋转给基础角架节点造成的疲劳等也是一项技术难题。露出滩面的那一段是整个基础最敏感的部分,随着海水潮涨潮退,这部分时而暴露在空气中,时而被海水淹没,因此最容易被腐蚀。龙源电力在国内首次应用“金属热喷涂+海工油漆涂层+牺牲阳极”防腐蚀方案,为风机穿了一只橘黄色的“雨靴”,大大减少了海水对风机基础的腐蚀。

奋斗十余载 发展建设结出累累硕果

2009年6月,如东3万千瓦海上(潮间带)试验项目开工建设;同年10月,首批两台机组并网发电;2010年9月28日,项目竣工投产,实现全球海上潮间带风电场零的突破。

2011年6月,如东15万千瓦海上(潮间带)风电示范项目开工建设;2012年9月,项目建成并投产,对中国海上风电项目开发具有积极的指导和示范意义。

2015年6月30日,江苏海上龙源完成如东示范扩建20万千瓦项目建设任务,总装机容量达48.2万千瓦,建成当时亚洲最大海上风电场。

2016年,大丰(H12)20万千瓦和蒋家沙30万千瓦两个海上项目同时开工,总计容量50万千瓦。

2017年6月27日,世界首座分体式220千伏海上升压站在大丰(H12)20万千瓦海上风电项目场区成功吊装。

2019年4月,大丰(H7)20万千瓦项目建成并投产。

2020年12月,射阳(H2、H2—1)两个项目共40万千瓦容量安装完成。截至2020年底,总装机容量达158万千瓦。

自成立以来,江苏海上龙源孜孜不倦地对海上风电场工程关键技术进行探索和研究,自主创新攻克一系列难题,摸索出一条适合中国沿海特殊海况的海上风电建设道路,创造了多项国内乃至世界第一,为中国及世界海上风电建设积累了宝贵经验,打造了海上风电的中国品牌,更为海上风电装备国产化迈出了坚实步伐。

江苏海上龙源先后承担完成了国家高技术研究发展计划(863计划)“海上风电场运维技术及装备设计”“海上风电场送电系统与并网关键技术研究及应用”“海上风电防腐技术”及龙源科技项目“海上风电运维装备、管理模式、技术及通达方式研究”等科技项目的研究,先后荣获海洋工程科学技术一等奖、国家优质投资项目等荣誉,获得国家知识产权局授权专利96项,其中有86项实用新型专利,10项发明专利。

鲜红的党旗飘扬在蔚蓝海域,江苏海上龙源人以敢为天下先的精神乘风破浪,逐梦深蓝。新时代,江苏海上龙源将继续奋力保持科技领先、装备领先、容量领先,为建设世界一流海上风电贡献自己的力量。(转载请注明见道网www.seetao.com)见道网工程栏目编辑/桑晓梅

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