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風從海上來 | 走進全球首個大功率海上風電樣機試驗風場

   2021-06-09 福建能投8140
核心提示:集中連片規?;_發海上風電,引領海上風電發展是黨中央、國務院賦予三峽集團的重要使命。2015年,三峽集團與福建省人民政府簽署
集中連片規?;_發海上風電,引領海上風電發展是黨中央、國務院賦予三峽集團的重要使命。2015年,三峽集團與福建省人民政府簽署戰略合作框架協議,在配置項目資源的同時,明確“共同打造福建海上風電裝備產業園區,積極參加海上風電技術研發工作目標”。入閩以來,在福建省委、省政府和相關部門的高度重視和大力支持下,三峽集團肩負起全力以赴打造海上風電大國重器,努力實現“從長江走向海洋,做海上風電引領者,從福建走向世界,讓中國裝備全球”。

福建是我國海上風電資源最好、利用價值最高、開發潛力最大的省份之一。而福清興化灣所在的海域受臺灣海峽“狹管效應”的影響,風能資源豐富,經濟性較好,其年代表平均風速可達8~9米/秒,可利用小時數可達3500~4000小時,高于中國其他沿海地區,同時風電場在海灣內,常年涌浪小有助于風機安裝與后期運維。


福建興化灣海上風電場位于福建省福清市江陰半島東南側和牛頭尾西北側,處于興化灣北部。該項目共計安裝59臺不同機型風機,裝機總容量357.4兆瓦。

這里有全球首個大功率海上風電樣機試驗風場,共安裝8家風機廠商的14臺5兆瓦以上海上風機;這里有單機容量亞太地區最大、全球第二大的10兆瓦風電機組;這里有全球首創大直徑嵌巖直樁風機基礎;這里有國內首座將SVG動態無功補償裝置設置在海上的升壓站;這里是海上風電高樁承臺施工的百科全書。


興化灣海上風電場從設計、制造、運輸、安裝、海纜敷設到并網調試等所有工作,由三峽集團聯合國內各參建單位共同建設完成,這是三峽集團落實習近平總書記提出的“大國重器必須掌握在我們自己手里”的具體實踐,也是貫徹落實習近平總書記“堅持新發展理念勇攀科技新高峰,努力打造精品工程更好造福人民”的重要指示精神所呈交的高質量答卷。

問:項目建設都遇到了哪些難點?

難點1:項目場址平均水深5-15米,局部機位水深在落潮時不足1米,不能滿足大型施工船舶的吃水要求,極大地增加了施工難度,影響施工效率。

難點2:項目場址潮差大,地質復雜且局部存在暗礁,部分機位海底地表巖石裸露(有的地方巖石面是傾斜的,而且常有孤石),同一機位幾十米范圍內海底地層分布極其不均,海床面沖刷明顯,部分機位有較厚的軟弱夾層,平臺船面臨插拔困難、沖刺、坐灘等重大安全風險。

難點3:項目場址地質條件十分復雜,巖基面起伏較大,部分機位海床面地質為黏土層,部分機位為砂土層,還有部分直接屬于強風化巖層,鋼管樁在強風化巖層中沉樁阻力較大,一般難以一次性沉樁到位,增加沉樁難度。

解決方案

面對重重困難,興化灣海上風電建設者迎難而上,積極創新,形成創新性的工藝和科研成果。項目團隊結合國內外海上風電的建設經驗,充分考慮施工工期、本工程的地質條件、現有的施工技術水平等因素,經多次討論與研究,綜合采用了六斜樁嵌巖、八斜摩擦樁、四直四斜樁嵌巖、四植四斜植入樁、六直樁嵌巖等多種基礎型式,以適應各種不同的地質條件,為后續其他海上風電項目不同地質條件的樁基處理提供了有益借鑒和參考。經過反復的演練、討論,建設團隊采用了全球首創大直徑嵌巖直樁風機基礎工藝,能適應各種地質條件,具備較高承載力與抗傾覆性能力;樁芯混凝土采取優化分層澆筑,在保證設計強度的基礎上節省了混凝土澆筑方量;承臺鋼筋綁扎通過陸上預制,模塊化安裝的方式,極大節省了海上作業時間,縮短工期。

項目團隊首創臨時輔助施工平臺(分為履帶吊作業區、鉆孔區及靠船設施3部分),在海上風力達8級以上仍能保證海上交通船只靠泊、施工作業人員進場、施工工序的正常進行,有效增大了施工窗口期;研發了整套浮態吊裝(動-靜)條件下的海上風機吊裝新工藝和新裝置,成功使用起重船在浮態條件下完成了海上風機塔筒與機艙的吊裝,開創了國內首次浮態吊裝大容量風機設備的先例,為緊張的風機安裝船資源現狀,提供了新的施工方案和技術思路,整體提高風電場風機安裝效率。


生態效益

項目整體投運后,年上網電量將達14.3億千瓦時,可滿足約71.5萬戶三口之家的家庭電量需求,與同等規模的燃煤電廠相比,每年可節約標準燃煤約46萬噸、減排二氧化碳約120萬噸,節能減排效益顯著。

在國家明確“碳達峰、碳中和”各項工作部署后,三峽集團積極響應,已明確力爭2023年實現“碳達峰”,2040年實現“碳中和”,并將新能源業務作為核心主業進行打造,大力發展清潔能源、可再生能源和綠色環保產業,增強發展的可持續性。

 
 
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