國家能源集團(tuán)龍源電力:實(shí)現(xiàn)海上風(fēng)電高質(zhì)量發(fā)展

“為可持續(xù)海洋創(chuàng)新”是第十二個世界海洋日的主題。在江蘇省如東縣沿海，飛翔的鳥群與巨大的風(fēng)機(jī)相互輝映，漁民在夕陽下收獲著一天的快樂，慕名前來的鳥類愛好者在灘涂上觀察著勺嘴鷸等珍稀鳥類，一切都在平淡中展現(xiàn)著和諧之美。這是世界海洋日前夕，映像在南黃海上的致美畫卷。

從萬米的高空俯瞰江蘇，蜿蜒千里的海岸是一條細(xì)窄的曲線，這里，是中國海上風(fēng)電的起跑線。自2010年以來，國家能源集團(tuán)龍源電力在江蘇先后建成世界首個潮間帶試驗(yàn)風(fēng)電項目、國內(nèi)首個海上示范風(fēng)電項目、國內(nèi)首個大容量海上風(fēng)機(jī)試驗(yàn)平臺等8個項目，裝機(jī)容量達(dá)118萬千瓦，390臺風(fēng)機(jī)屹立在南黃海上。十年乘風(fēng)破浪，龍源電力克服了一個又一個困難，用驚人的毅力和科學(xué)的舉措，踏踏實(shí)實(shí)的做好了海上風(fēng)電開發(fā)道路上的每一步，為我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的長足進(jìn)步做出了歷史性貢獻(xiàn)，創(chuàng)造了今天龍源電力海上風(fēng)電開發(fā)的領(lǐng)先地位。

承擔(dān)責(zé)任盡義務(wù)，率先進(jìn)軍海上風(fēng)電

我國海上風(fēng)能儲量豐富，根據(jù)國家氣象局近海風(fēng)能資源儲量的宏觀評估，5到25米水深線以內(nèi)區(qū)域可裝機(jī)容量約2億千瓦。江蘇省沿海地區(qū)風(fēng)資源豐富，沒有破壞性風(fēng)速，電網(wǎng)架構(gòu)堅強(qiáng)，風(fēng)電場靠近負(fù)荷中心，消納風(fēng)電能力較好，海上風(fēng)電開發(fā)潛力巨大。

2007年5月，國家發(fā)改委在北京組織召開了江蘇海上風(fēng)電建設(shè)專題會議，研究江蘇如東海上風(fēng)電場和風(fēng)電設(shè)備國產(chǎn)化問題，提出“在江蘇如東地區(qū)建設(shè)30萬千瓦的海上示范風(fēng)電項目”，并要求加快海上示范風(fēng)電場建設(shè)的前期工作。然而，國內(nèi)配套產(chǎn)業(yè)不成熟，國外海上風(fēng)電專用施工裝備造價高昂，此前國內(nèi)企業(yè)在與國外合作過程中，未掌握技術(shù)核心，國內(nèi)從事海上風(fēng)電技術(shù)研究的人員知識結(jié)構(gòu)欠缺，加之各種主客觀因素的制約，海上風(fēng)電開發(fā)步履維艱，各大企業(yè)紛紛望而卻步。

廣袤的大海讓人生畏，海底地質(zhì)條件變化莫測，每前進(jìn)1公里都是“未知的世界”。作為國內(nèi)最大的風(fēng)電開發(fā)企業(yè)，龍源電力將技術(shù)難度高、投資風(fēng)險大的海上風(fēng)電開發(fā)，作為承擔(dān)社會責(zé)任的戰(zhàn)略表達(dá)。2008年5月，龍源電力在江蘇組建海上風(fēng)電項目籌建處，開展大量前期研討論證。2010年3月，成立專門從事海上風(fēng)電開發(fā)的專業(yè)化公司，按照“統(tǒng)籌規(guī)劃、分期開發(fā)、先易后難、積極穩(wěn)妥”的原則，和“先試驗(yàn)、再小規(guī)模示范、后續(xù)大規(guī)模開發(fā)”的思路，全力推進(jìn)龍源江蘇如東3萬千瓦潮間帶試驗(yàn)風(fēng)電項目建設(shè)，該項目也是全球首個潮間帶風(fēng)電項目。至此，中國海上風(fēng)電開發(fā)布局正式展開。

敢為行業(yè)天下先，破解海上施工難題

“在豆腐上插筷子”，是對潮間帶風(fēng)電基礎(chǔ)施工最形象的比喻。起初，龍源電力嘗試了陸上風(fēng)電建設(shè)方式，用混凝土澆筑基礎(chǔ)，再把風(fēng)機(jī)安插在混凝土中。但“海與陸”如同“天與地”，陸上的經(jīng)驗(yàn)很難移植到海上，混凝土澆筑不僅建設(shè)周期長，基礎(chǔ)質(zhì)量也難以得到保障。龍源電力通過總結(jié)經(jīng)驗(yàn)及學(xué)習(xí)國外先進(jìn)施工技術(shù)，及時改變了施工方案。

單樁基礎(chǔ)因其結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便，是目前國外應(yīng)用最為廣泛的形式。為保證單樁基礎(chǔ)的的垂直度，國外采用帶過渡段的單樁結(jié)構(gòu)形式，以調(diào)整打樁帶來的偏差，過渡段與單樁之間通過高強(qiáng)灌漿料進(jìn)行連接。這種施工方法不僅增加了施工成本和施工周期，而且國外已經(jīng)出現(xiàn)了大量單樁基礎(chǔ)灌漿料連接部分發(fā)生微裂紋，導(dǎo)致過渡段滑移的現(xiàn)象。

考慮到國內(nèi)無法生產(chǎn)高強(qiáng)度的灌漿料，進(jìn)口灌漿料成本高，龍源電力自主研制了滿足單樁沉樁垂直度要求的扶正糾偏設(shè)備，取消了傳統(tǒng)單樁中的過渡段，既防止了動力沉樁過程中樁頂法蘭受到損傷，也滿足了單樁基礎(chǔ)的垂直度要求。通過沉樁垂直度實(shí)時監(jiān)測與校正成套工藝技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了打樁過程中單樁的有效導(dǎo)向和糾偏，垂直度誤差率可控制在2‰以內(nèi)，達(dá)到了國際先進(jìn)水平。大批量使用無過渡段單樁基礎(chǔ)，顯著降低了施工成本，避免了灌漿料失效的風(fēng)險，有效解決了潮間帶風(fēng)電建設(shè)難題。在潮間帶風(fēng)電建設(shè)取得突破之后，該公司將目光瞄準(zhǔn)了更遠(yuǎn)更深的海域。在當(dāng)時國內(nèi)最大的單體近海風(fēng)電項目——莆田南日島海上風(fēng)電場一期項目建設(shè)過程中，該公司不斷致力于嵌巖單樁基礎(chǔ)的研究與應(yīng)用，深化嵌巖單樁、高樁承臺基礎(chǔ)、海纜敷設(shè)及保護(hù)方面的研究，完成了國內(nèi)首個“打-鉆-打式”“鉆孔擴(kuò)底式”和“植入式”嵌巖單樁基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)了國內(nèi)巖基海床單樁基礎(chǔ)的零突破，技術(shù)水平達(dá)到世界先進(jìn)水平。如今，海上風(fēng)電項目單位千瓦造價已控制在1.8萬元以內(nèi)，大大低于歐洲水平。

近海風(fēng)電項目離岸較遠(yuǎn)，若采取常規(guī)方式用海纜送出至陸上升壓站，必將造成大量線路損耗。同時，近海復(fù)雜海況下超大型海上升壓站安裝，也成為了擋在龍源電力面前的又一難題。龍源電力突破了國內(nèi)當(dāng)時只設(shè)計陸上升壓站的思維桎梏，提出設(shè)計單獨(dú)的海上升壓站，將電壓等級提高后再送上岸，可有效降低線路損耗，這在當(dāng)時是一種全新的探索。為解決超大型海上升壓站運(yùn)輸及安裝問題，該公司又一次進(jìn)行大膽嘗試，采用“模塊化設(shè)計、分體式安裝”的方式，滿足了復(fù)雜海域地質(zhì)條件下的海上升壓站施工要求，降低了施工船只的載荷標(biāo)準(zhǔn)，為我國乃至世界其他國家規(guī)?；?a href=http://m.cltuan.cn/sjsm/ target=_blank class=infotextkey>設(shè)計、開發(fā)近海風(fēng)電提供了一種新思路。

培育核心競爭力，打造施工關(guān)鍵利器

海上風(fēng)電施工過程中，風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)是關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)，而施工設(shè)備則是實(shí)現(xiàn)技術(shù)的保障。海上潮間帶灘涂地質(zhì)松軟，重型機(jī)械在灘面上無法立足，僅有幾米的水深讓常規(guī)施工船舶施展不開。近海水域落潮后，部分區(qū)域海水無法全部退去，水下溝槽交錯縱橫，受水流沖刷，溝槽擺動及海床面變化頻繁，給施工帶來較大挑戰(zhàn)。龍源電力通過自主創(chuàng)新，研制了適合在潮間帶及近海作業(yè)的裝備，解決了大規(guī)模開發(fā)建設(shè)的重要瓶頸，裝備水平達(dá)到世界一流。

針對中國東部沿海潮間帶風(fēng)電場開發(fā)，龍源電力建造了大型淺吃水風(fēng)電安裝船“龍源振華壹”號。退潮船底可直接座于泥灘上繼續(xù)施工作業(yè)，漲潮時船體能盡快浮起移動。該船配備了長臂架800噸電驅(qū)動全回轉(zhuǎn)起重機(jī)，具有起吊速度快、吊裝精度高、可靠性高、易維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，能有效解決海上風(fēng)電單樁及風(fēng)機(jī)等構(gòu)件的翻身與吊裝難題。在國內(nèi)首次配備了800千焦打擊能量的大功率單樁液壓沖擊錘，配備大型單樁沉樁抱樁器，可實(shí)現(xiàn)鋼管樁沉樁過程的扶正糾偏，為海上風(fēng)電新型單樁的實(shí)施提供了可靠保證。

針對近海風(fēng)電開發(fā)，龍源電力量身定制了“龍源振華貳”號800噸自升式全回轉(zhuǎn)海上風(fēng)電施工平臺。該船型長76.8米、型寬42米、型深6米，甲板面積與標(biāo)準(zhǔn)足球場面積相當(dāng)，自重達(dá)到8000噸左右，起重平臺從碼頭前沿移向長江之上的半潛駁這短短50米，就用了將近3個小時才完成。 “龍源振華貳”號將基礎(chǔ)施工和設(shè)備安裝兩大功能集于一身，大大縮減了施工成本?！褒堅凑袢A貳”號的工作水深可達(dá)35米，并且擁有12級風(fēng)暴自存能力，更適用于離岸更遠(yuǎn)的近海風(fēng)電開發(fā)需要，一舉實(shí)現(xiàn)了我國海上風(fēng)電施工從潮間帶向近海進(jìn)軍的跨越。2017年10月28日，世界最大海上風(fēng)電施工平臺“龍源振華叁”號正式下水，該平臺型長100.8米，型寬43.2米，型深8.4米，起重能力達(dá)2000噸，可實(shí)現(xiàn)大兆瓦海上風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的空中翻身。該船上的起重機(jī)起升高度達(dá)120米，在目前全球自升式風(fēng)電安裝平臺中，擁有最高的吊高高度。該船最大作業(yè)水深達(dá)到50米，開創(chuàng)國內(nèi)之最，是我國海上風(fēng)電作業(yè)從淺海走向近海的關(guān)鍵利器。

開辟廣闊新藍(lán)海，探索可持續(xù)發(fā)展之路

建一座風(fēng)力發(fā)電場，育一群專業(yè)化人才，出一批實(shí)用性專利，成一系列國家級成果。龍源電力開發(fā)海上風(fēng)電場的意義，不僅僅是填補(bǔ)了國內(nèi)該領(lǐng)域的技術(shù)空白，更樹立了行業(yè)的技術(shù)標(biāo)桿和施工范式，從國家級科研成果推廣應(yīng)用的高度，開辟了中國風(fēng)電發(fā)展的廣闊藍(lán)海。截至目前，我國海上風(fēng)電裝機(jī)已達(dá)600萬千瓦，其中絕大多數(shù)容量采用了龍源電力摸索形成的相關(guān)施工技術(shù)，該公司參與研制的龍源振華壹貳叁號海上風(fēng)電施工平臺，也先后參與到了江蘇、福建等沿海省份海上風(fēng)電開發(fā)建設(shè)中，為我國海上風(fēng)電規(guī)?；l(fā)展鋪平了道路。

以試驗(yàn)項目為開端，探索潮間帶風(fēng)電場建設(shè)可能性。以示范項目為基礎(chǔ)，驗(yàn)證大規(guī)模開發(fā)必要性。以大容量機(jī)組試驗(yàn)項目為平臺，為進(jìn)軍近海風(fēng)電做好技術(shù)儲備。這是龍源電力十年來孜孜探索的高度概括，是公司“走創(chuàng)新之路、靠科技取勝”的企業(yè)縮影。龍源電力海上風(fēng)電項目先后獲得“中國電力優(yōu)質(zhì)工程獎”“國家優(yōu)質(zhì)工程獎”等國內(nèi)工程建設(shè)類最高獎項；獲得“中國電力科學(xué)技術(shù)進(jìn)步一等獎”等10余個科技獎項，獲得實(shí)用新型專利79項、發(fā)明專利8項。世界首個潮間帶風(fēng)電場，世界首個無過渡段單樁沉樁技術(shù)成功應(yīng)用，世界首個分體式海上升壓站安裝，國內(nèi)最長單根無接頭海纜，“龍源建造”已實(shí)現(xiàn)向“龍源創(chuàng)造”轉(zhuǎn)變，真正引領(lǐng)我國海上風(fēng)電實(shí)現(xiàn)規(guī)?；l(fā)展。

同時，龍源電力在開發(fā)海上風(fēng)電過程中，積極踐行社會責(zé)任，既摸索出一條適合中國國情的海上風(fēng)電規(guī)模化發(fā)展之路，又在南黃海上勾勒出了風(fēng)生水起、鳥飛魚躍的致美畫卷，打造出了一張張綠色發(fā)展、和諧共存的新名片，為我國海洋經(jīng)濟(jì)注入了央企力量。該公司始終堅持科學(xué)用海、規(guī)范用海，讓海上風(fēng)電建設(shè)與當(dāng)?shù)刈喜恕⑽母蝠B(yǎng)殖等漁業(yè)海洋資源、鹽城濕地珍禽國家級自然保護(hù)區(qū)相兼容，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和生態(tài)效益的最佳結(jié)合。在建設(shè)過程中，龍源電力同步開展海洋生態(tài)修復(fù)工作，指導(dǎo)所屬江蘇海上公司先后與省市縣三級海洋與漁業(yè)局簽訂海洋生態(tài)修復(fù)協(xié)議，累計在江蘇斥資近3800萬元，用于黃海海域增殖放流、濕地環(huán)境整治、鳥類保護(hù)設(shè)施建設(shè)及海洋環(huán)境跟蹤檢測等工作，與當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)機(jī)構(gòu)共同設(shè)立我國首個基于海上風(fēng)電場的鳥類觀測科研項目，累計在黃海投放魚苗超千萬尾，成為國內(nèi)海上風(fēng)電生態(tài)保護(hù)工作的典范。