海上風(fēng)電“探路者”
回望中國海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷程,國家能源集團(tuán)龍源電力如東海上風(fēng)電場的建成投產(chǎn)是一座里程碑。從試驗到示范,由潮間帶到近海,國家能源集團(tuán)龍源電力在國內(nèi)率先進(jìn)軍海上風(fēng)電領(lǐng)域,以敢為天下先的精神乘風(fēng)破浪、逐夢深藍(lán),開啟了海上風(fēng)電的探索之路,在滔滔南黃海唱響了一曲撼天動地的“大風(fēng)歌”!
圖為國家能源集團(tuán)龍源電力江蘇海上風(fēng)電場
從無到有 謀求風(fēng)電發(fā)展新版圖
江蘇近海風(fēng)資源豐富,5-25米水深線以內(nèi)區(qū)域約有2億千瓦裝機(jī)容量。其中,如東沿海地區(qū)沒有破壞性風(fēng)速,電網(wǎng)網(wǎng)架堅強(qiáng),靠近電網(wǎng)負(fù)荷中心,電網(wǎng)消納風(fēng)電能力較強(qiáng),海上風(fēng)電開發(fā)潛力巨大。面對海上風(fēng)電這一全新領(lǐng)域,龍源電力采取“先試驗、后示范”的開發(fā)思路,于2008年5月,在江蘇組建海上風(fēng)電項目籌建處,推進(jìn)如東海上(潮間帶)試驗風(fēng)電場項目,率先在國內(nèi)開啟海上風(fēng)電開發(fā)建設(shè)。
相較于陸上,海上風(fēng)機(jī)在運(yùn)行過程中需要應(yīng)對更加極端的氣候條件、更加復(fù)雜的海洋環(huán)境,必須找出更穩(wěn)定、更高效的機(jī)型。當(dāng)時,幾乎國內(nèi)所有適用于海上風(fēng)電的風(fēng)機(jī)都被搬到了龍源的試驗場,這對于龍源電力和整個風(fēng)電行業(yè)而言,都是一次“摸著石頭過河”的嘗試。
海上風(fēng)電的開發(fā)過程經(jīng)歷了諸多困難,經(jīng)歷了太多挫折,但在海上作業(yè)現(xiàn)場,每一次攻堅克難中都有黨員的身影,他們沖鋒在前,迎難而上、無懼考驗,是江蘇海上龍源破浪前行的中堅力量。
在項目建設(shè)過程中,除了9款機(jī)型在試驗風(fēng)電場正常運(yùn)行以外,又有大容量機(jī)型在此相繼并網(wǎng)發(fā)電。江蘇海上龍源風(fēng)電公司借助試驗成果,嘗試逐漸由潮間帶向深海擴(kuò)展,這是龍源電力加碼試驗海上風(fēng)電的重要一步。
攻堅克難 把握科技創(chuàng)新主旋律
國外海上風(fēng)電發(fā)展較早,當(dāng)時產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)相對成熟,能為風(fēng)電開發(fā)商提供完整的配套服務(wù),而國內(nèi)才剛剛起步,需要整合行業(yè)資源、打通產(chǎn)業(yè)鏈的上下游。江蘇海上龍源成為“第一個吃螃蟹”的企業(yè)。從2009年開始,公司技術(shù)人員跑遍國內(nèi)外大型海洋設(shè)備公司,聯(lián)合有關(guān)單位,從海上風(fēng)電的設(shè)計到施工,從裝備到鋼構(gòu)制作,從組織架構(gòu)到產(chǎn)業(yè)延伸,通過技術(shù)創(chuàng)新,摸索出一條適合中國國情的發(fā)展道路。
擁有可靠的施工裝備是項目開發(fā)的重要保障,龍源電力聯(lián)合振華重工成立合資公司,從荷蘭購入大型液壓沖擊錘,設(shè)計建造了多艘適用于潮間帶與近海海上風(fēng)電施工平臺,該平臺能在不同海況下分別采取“坐灘”、支腿懸空支撐等方式開展風(fēng)電施工,為大規(guī)模開發(fā)海上風(fēng)電鋪平道路。
試驗項目所在的海域為“半日潮”,潮水每天漲落兩次,漲潮時間每日延后45分鐘左右,15天為一個周期。施工時必須考慮潮位因素,漲潮時移船運(yùn)輸,落潮時坐灘施工,每天有效施工時間很短,有時可能只差幾分鐘就要等下一個潮位,工作進(jìn)度要耽擱一天。為加快施工效率,建設(shè)團(tuán)隊先后嘗試了混凝土基礎(chǔ)、多管樁鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)、“單樁加過渡段”基礎(chǔ),單臺風(fēng)機(jī)的施工周期從幾個月縮短到幾天。
很多參與施工的人員都不會忘記單管樁沉樁技術(shù)實驗的那段經(jīng)歷,為了進(jìn)一步提升沉樁效率,降低成本,建設(shè)團(tuán)隊嘗試拿掉連接風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)與塔筒過渡段的方案。方案的提出充滿想象力,落實則面臨許多困難。由于缺少過渡段的“二次矯正”,必須將長50余米、直徑5米、重幾百噸的樁體垂直打入柔軟灘涂地下40余米,誤差不能超過幾毫米,這在國內(nèi)外均無先例可循。
初期的嘗試很不順利,兩次沉樁先后失敗,很多專家對方案的可行性提出疑問,要不要進(jìn)行第三次試驗成了一個艱難抉擇。關(guān)鍵時刻,還是黨員頂住壓力站了出來,帶領(lǐng)大家與設(shè)計院、施工單位反復(fù)推敲,經(jīng)過幾天幾夜的奮戰(zhàn),找出了失敗原因,改進(jìn)了保證樁體穩(wěn)定的扶正導(dǎo)向架,實施了一系列技術(shù)改造,為第三次打樁做好了充足準(zhǔn)備。
幾天后,所有人都嚴(yán)陣以待,液壓沖擊錘敲響了第三次沉樁的“沖鋒號”,樁體不停地被敲入地下,最終樁體垂直度誤差率定格在標(biāo)準(zhǔn)內(nèi),標(biāo)志著江蘇海上龍源攻克了單管樁沉樁技術(shù)這一海上風(fēng)電規(guī)模化發(fā)展的關(guān)鍵難題。單樁沉樁技術(shù)和大型專業(yè)施工設(shè)備的運(yùn)用,使海上風(fēng)電工程造價大幅降低,每臺可節(jié)約鋼材40—60噸、省去灌漿料成本近70萬元。大量工作直接在陸上進(jìn)行,減少了海上施工裝備的使用費(fèi)用,施工功效大幅度提高,每個基礎(chǔ)的海上施工時間從幾天減少到平均半天。
鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)在海洋高腐蝕環(huán)境內(nèi)如何穩(wěn)定運(yùn)行,如何計算風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)給基礎(chǔ)角架節(jié)點造成的疲勞等也是一項技術(shù)難題。露出灘面的那一段是整個基礎(chǔ)最敏感的部分,隨著海水潮漲潮退,這部分時而暴露在空氣中,時而被海水淹沒,因此最容易被腐蝕。龍源電力在國內(nèi)首次應(yīng)用“金屬熱噴涂+海工油漆涂層+犧牲陽極”防腐蝕方案,為風(fēng)機(jī)穿了一只橘黃色的“雨靴”,大大減少了海水對風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的腐蝕。
奮斗十余載 發(fā)展建設(shè)結(jié)出累累碩果
2009年6月,如東3萬千瓦海上(潮間帶)試驗項目開工建設(shè);同年10月,首批兩臺機(jī)組并網(wǎng)發(fā)電;2010年9月28日,項目竣工投產(chǎn),實現(xiàn)全球海上潮間帶風(fēng)電場零的突破。
2011年6月,如東15萬千瓦海上(潮間帶)風(fēng)電示范項目開工建設(shè);2012年9月,項目建成并投產(chǎn),對我國海上風(fēng)電項目開發(fā)具有積極的指導(dǎo)和示范意義。
2015年6月30日,江蘇海上龍源完成如東示范擴(kuò)建20萬千瓦項目建設(shè)任務(wù),總裝機(jī)容量達(dá)48.2萬千瓦,建成當(dāng)時亞洲最大海上風(fēng)電場。
2016年,大豐(H12)20萬千瓦和蔣家沙30萬千瓦兩個海上項目同時開工,總計容量50萬千瓦。
2017年6月27日,世界首座分體式220千伏海上升壓站在大豐(H12)20萬千瓦海上風(fēng)電項目場區(qū)成功吊裝。
2019年4月,大豐(H7)20萬千瓦項目建成并投產(chǎn)。
2020年12月,射陽(H2、H2—1)兩個項目共40萬千瓦容量安裝完成。截至2020年底,總裝機(jī)容量達(dá)158萬千瓦。
自成立以來,江蘇海上龍源孜孜不倦地對海上風(fēng)電場工程關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行探索和研究,自主創(chuàng)新攻克一系列難題,摸索出一條適合中國沿海特殊海況的海上風(fēng)電建設(shè)道路,創(chuàng)造了多項國內(nèi)乃至世界第一,為中國及世界海上風(fēng)電建設(shè)積累了寶貴經(jīng)驗,打造了海上風(fēng)電的中國品牌,更為海上風(fēng)電裝備國產(chǎn)化邁出了堅實步伐。
江蘇海上龍源先后承擔(dān)完成了國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃(863計劃)“海上風(fēng)電場運(yùn)維技術(shù)及裝備設(shè)計”“海上風(fēng)電場送電系統(tǒng)與并網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用”“海上風(fēng)電防腐技術(shù)”及龍源科技項目“海上風(fēng)電運(yùn)維裝備、管理模式、技術(shù)及通達(dá)方式研究”等科技項目的研究,先后榮獲海洋工程科學(xué)技術(shù)一等獎、國家優(yōu)質(zhì)投資項目等榮譽(yù),獲得國家知識產(chǎn)權(quán)局授權(quán)專利96項,其中有86項實用新型專利,10項發(fā)明專利。
鮮紅的黨旗飄揚(yáng)在蔚藍(lán)海域,江蘇海上龍源人以敢為天下先的精神乘風(fēng)破浪,逐夢深藍(lán)。新時代,江蘇海上龍源將繼續(xù)開拓創(chuàng)新成就夢想,奮力保持科技領(lǐng)先、裝備領(lǐng)先、容量領(lǐng)先,為建設(shè)世界一流海