全球短訊！全球單機容量最大海上風電機組成功吊裝
【環球時報-環球網報道 記者 樊巍 林小藝】6月28日14時30分，全球首臺16兆瓦海上風電機組在三峽集團福建平潭外海一期海上風電場順利完成吊裝任務，即將進入商業運行。據《環球時報》記者了解，此次安裝的16兆瓦海上風電機組位于福建沿海，距岸線約35公里，是目前世界上已投入安裝的最大風機，建成投產后將成為全球已投運的單機容量最大海上風電機組。此次吊裝任務的順利完成標志著我國海上風電在高端裝備制造能力、深遠海海上風電施工能力上實現重要突破，達到國際領先水平。
單臺機組年發電量可滿足3.6萬戶家庭年用電量
【資料圖】
《環球時報》記者在吊裝現場看到，16MW海上風電機組的輪轂高度達152米，這大約相當于一座52層大樓的高度。機艙、發電機組合體重達385噸，相當于190臺越野車的重量。葉輪直徑是252米，一輪掃風面積大約是5萬平方米，相當于7個標準足球場的面積，葉片長度是123米，能夠同時容納300個成年人并肩站立。整個主機機艙總重量達413噸，相當于270多輛家用轎車。16MW海上風電機組也是全球范圍內單機容量最大、葉輪直徑最大、單位兆瓦重量最輕的風電機組。
“16MW海上風電機組攻克了超長柔性葉片、大型主軸軸承、超大容量發電機小型化等一系列關鍵技術難題，大功率海上風電機組的應用可以大大節約海域使用面積。”三峽集團董事長雷鳴山向媒體表示，該海上風電機組運行狀態監測的數字化水平高，能夠針對臺風等惡劣天氣智能調整運行模式，確保風機安全和高效發電。16兆瓦海上風電機組的成功應用，將有效降低海上風電項目度電成本、提高項目收益率，實現了海上風電產業鏈核心技術突破及重大裝備產業化、國產化，推動了海上風電產業升級和整體能力的大幅提升，進一步促進我國海上風電產業可持續發展，標志著我國海上風電開發建設實現了從“跟跑”到“并跑”再到“領跑”的歷史性跨越。
據《環球時報》記者了解到，這臺16兆瓦海上風電機組的主機部分具有百分之百中國自主知識產權。三峽集團福建公司副總經理劉建平在接受《環球時報》記者采訪時表示，海上風機關鍵核心部件中的主軸承是大容量風機研發中“卡脖子”的技術難點，以往國內海上風機的軸承主要依靠進口，但我國的科研人員持續開展技術攻堅，此次國內首套16MW海上風電機組主軸承成功下線，是風電關鍵部件國產化替代取得的又一重大成果。
在額定工況下，單臺16MW機組每轉動一圈可發電34.2千瓦時，平均每年可輸出超過6600萬千瓦時的清潔電能，能夠滿足3.6萬戶三口之家一年的生活用電，可節約標煤約2.2萬噸，減排二氧化碳約5.4萬噸，實現巨大的社會經濟效益。
“大功率海上風電機組的應用將大大節約海域使用面積”。劉建平指出，16兆瓦海上風電機組在保證發電量的前提下，將發電機的重量降低到了20噸左右，實現了大容量電機小型化的技術突破。
全球最先進安裝船確保平穩吊裝
規模如此之大的海上風電機組在吊裝過程中自然也面臨諸多困難與挑戰。項目施工方向《環球時報》記者介紹稱，16MW機組吊裝施工規程中面臨“施工環境惡劣，海況復雜，施工安全風險高”、“風機容量大，施工難度大，設備選型難”、“大型吊裝任務多，安全管控壓力大”這三大難點。
因福建沿海海域是典型的海洋性季風季候，受臺灣海峽“狹管效應”影響，常年風大浪高，海況復雜，是全國沿海氣候最為惡劣的地區。工程區域水深40m～43m，機位處水深大，風浪作用明顯，且每年7月至9月多熱帶氣旋，每年受熱帶風暴和臺風影響平均5～6次。工程海域毗鄰已建成長樂外海A區項目，周圍海域風場密布，施工船舶眾多，且存在大量過往船舶，故船舶避臺措施要求高，組織避臺及進出場難度大，防臺費用高。
而工程海域水深40m～43m，海底泥面高程-39.3m～-41.2m，海床表面淤泥類地層厚度9.8m～21.5m，厚度大，承載力低，風機安裝船支腿困難。此外本工程風機機組采用最大16MW 大容量機型，吊裝參數需求大，目前適合本海域吊裝這種大容量風機的安裝船資源數量有限，現場施工難度大。
此外，本項目風機機組結構尺寸大，重量重，采用分體式吊裝方式，每臺風機機組大型吊裝次數達10 次以上。項目基礎及風機吊裝任務多，施工安全風險高，安全管控壓力大。
為確保16MW機組實現平穩吊裝，三峽集團專門從廣東沿海地區調來“白鶴灘”號安裝船，該安裝船也是目前全球最先進的風電安裝平臺之一。
“本次吊裝施工環境惡劣，常年風大浪高，工程海域海床表面淤泥類地層厚度大、承載力低，風機機組結構尺寸大、重量重，大型吊裝次數達10次以上，適合本海域吊裝這種大容量風機的安裝船資源數量有限，‘白鶴灘’號是最適合的。”“白鶴灘”號技術負責人王懷剛在接受《環球時報》記者采訪時表示。
據了解，“白鶴灘”號是目前國內首艘新一代2000噸級海上風電安裝平臺。該船長126米，寬50米，型深10米，其2000噸的起吊能力，最深達70米的作業水深，以及6500噸可變載荷，使得該船也成為目前國內起吊能力最強，作業水深最深以及可變載荷最大的自升自航式一體化風電安裝平臺。
“白鶴灘”號風電平臺停在碼頭邊時，向上豎起的樁腿長達120米，近40層樓高。平臺上還有130米的“巨臂”，可以吊起1300多輛家用小轎車。甲板面積相當于10個籃球場，在巨浪中也可以巋然不動。正因此該船建造難度遠超普通船舶。
作為我國自主研發的最新一代風機安裝船，“白鶴灘”號裝載了穩定性強、精度高的船舶動力定位系統，可以克服風浪流等復雜海況影響，精準定位到風機安裝位置。當平臺裝載著風電設備來到目標海域時，“白鶴灘”號可停留在海面上，將這四條“大長腿”緩慢插入海底，穿過淤泥直達硬頂層，變身成“擎天柱”立在海面上，此后通過馬達發力將平臺升至海面上方，風電設備就可直接在平臺上操作和安裝，牢牢扎入70米深海底的四條“腿”可以不受海浪侵擾，完成毫米級高精度吊裝，大大降低風電設備在海上安裝的難度。
值得一提的是“白鶴灘”號風電平臺的升降系統、起重系統等核心作業裝備均實現全國產化。是國內新一代海上風電裝備的排頭兵，是向深遠海一體化的綜合作業能力發展的旗幟性裝備。其研制成功標志著我國已經成功掌握了建造的核心技術，其投用將大幅提升我國海上風電施工作業能力，為國家建設帶來源源不斷的清潔能源，助推我國海上風電清潔能源高質量發展。
全球單機容量最大風電機組意義非凡
16兆瓦海上風電機組在創下多項世界之最的同時，也具有許多現實意義。三峽集團福建分公司工作人員向《環球時報》記者介紹稱，16兆瓦海上風電機組的成功應用首先帶來的益處就是可以助推海上風電平價化。
大兆瓦機組可以有效減少同等裝機規模的風機數量，節約海域使用面積，降低海上支撐結構、電纜、用海、施工等方面的分攤成本，是當前海上風電降本增效的重要途徑。三峽集團16MW海上風電機組的安裝落地，將有效降低海上風電項目度電成本、提高項目收益率，將進一步促進我國海上風電產業可持續發展，有力助推我國“十四五”期間海上風電全面進入平價時代。“預計到2024年，三峽集團福建公司還將在福建沿海的漳浦地區安裝七臺16兆瓦海上風電大機組，并逐步推進批量化生產。”劉建平還稱。
16兆瓦大型海上風電機組的研發、示范和推廣，也將進一步提高海上風電研發的可靠性與經濟性，具有顯著的行業引導示范作用，具備廣闊的市場前景和良好的社會效益，能有效支撐我國能源結構清潔化轉型和能源消費革命。
16兆瓦大型海上風電機組的成熟應用還將實現超大型海上風電機組研發的關鍵技術突破，推動適合我國海域的深遠海大功率風電裝備產業化，提升我國海上風電裝備可靠性及低成本雙目標的并行實現，提高我國大功率海上風電關鍵技術在國際上的核心競爭力，促進我國風電產業規模化和可持續發展。
“當前，中國風電發展行業已經建立形成了包括勘察設計、整機制造、基礎施工、風機吊裝等關鍵生產制造與施工環節的海上風電完整產業鏈，從各環節產能匹配能力來看，能夠支撐我國每年新增建海上風電并網規模超過千萬千瓦。”三峽集團上海勘測設計院總工程師林毅峰向《環球時報》記者介紹稱。
而我國16兆瓦大型海上風電機組落地，還將促進相關配套產業、施工資源的成熟。三峽集團等中央企業的技術輸出、裝備輸出方面有較為豐富的經驗，可引領中國海上風電編隊出海走出國門，為全球節能減排工作作出重要貢獻。
“機組在設計之初就確定了從科技創新到規模化商業應用的路徑。三峽集團已經并網運行的近500萬千瓦海上風電裝機的多年運行數據和積累的海上風電運行經驗，為科技創新的成功提供了騰飛的翅膀。”三峽集團福建公司執行董事、黨委書記雷增卷告訴《環球時報》記者。
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