本網(wǎng)訊（李曉雨 范可 陳鵬飛）中國有1.8萬千米大陸海岸線，我們總在調整與海洋之間的關系。
你相信，風從海上來，點亮千萬家嗎？
你了解，如何捕“風”搶“機”，把海風轉換為清潔能源嗎？
你知道，我國海上能源儲量大，5~50米水深70米高度的海上風電，預計可開發(fā)資源達到5億千瓦，近十余年才被逐步開發(fā)，而深遠海更是鮮少開發(fā)嗎？
2021年7月9日，粵西海岸傳來令人激動的信息。隨著帶著三葉片的輪轂與機艙在高空穩(wěn)穩(wěn)對接，“中國三峽”的風電機組塔筒高高矗立在南海之濱，向世界宣告：中國首臺漂浮式海上風電試驗樣機——“三峽引領號”正式完成風電機組吊裝。
這一刻，人與海的交響，宣告我國漂浮式海上風電史有了濃墨重彩的第一筆，“三峽智慧”再次為共和國海上風電擦亮“中國名片”。
此刻起，“溯洄從之”，不再“道阻且長”。
攝影：陳鵬飛
于浩瀚無垠的深遠海托起機組的漂浮式基礎，被刷成了象征勝利的金黃色，它是目前國際上機位水深最淺、抗臺風等級最高、所受風電機組載荷最大、設計難度最大的漂浮式海上風電平臺結構，由三峽集團設計開發(fā)，享有完全知識產(chǎn)權。
每一項世界第一，都意味著要解決一系列世界性難題。
今天，讓我們走近三峽的科研工作者，看他們如何在短短三年時間內，馴服“漂浮式基礎”，突破世界性難題，創(chuàng)造一項項第一。
敢啃“硬骨頭”
勇當原創(chuàng)技術“策源地”現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)鏈“鏈長”
我國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展“十四五”規(guī)劃和2035年遠景目標指出，綠色、低碳是中國能源的發(fā)展方向。而隨著陸地風電場不斷開辟，剩余陸地風資源日益減少，風電場向海上擴展成為必然。
隨著近岸資源的開發(fā)趨于飽和，海上風電產(chǎn)業(yè)逐步走向深遠海，水深也隨之增加——傳統(tǒng)的固定式基礎已到了升級換代的重要關頭，將風力機安裝在漂浮式平臺的漂浮式基礎是解決這一問題的最佳選擇。“由陸向海、由淺到深、由固定基礎向漂浮式平臺”成為未來風電場建設的必然趨勢。
我國海上能源儲量大，5~50米水深70米高度的海上風電，預計可開發(fā)資源達到5億千瓦，漂浮式海上風電技術在我國具有廣闊的市場前景。
攝影：陳鵬飛
2016年開始，相關國家部委陸續(xù)出臺了《海洋可再生能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》等多個政策性文件，明確要求開展海上漂浮式風電機組以及基礎的技術攻關。
三峽集團勇挑重擔、敢打頭陣，時刻牢記勇當原創(chuàng)技術“策源地”、現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)鏈“鏈長”的使命，自2015年起，就將敏銳的觸角探向了漂浮式海上風電研究，成為我國首個開展以工程為背景的漂浮式海上風電研究的機構。
攝影：陳鵬飛
2018年，三峽集團中標“浮式海上風電平臺全耦合動態(tài)分析及其裝置研發(fā)”項目。項目依托三峽能源集團陽江三期海上風電場開展，要在2021年下半年完成一臺5.5兆瓦漂浮式海上風電試驗樣機，開發(fā)符合我國南海海洋環(huán)境條件、經(jīng)濟適用的新型浮式風機與基礎，最終需形成從設計到施工以及裝備的成套技術。
攻克“卡脖子”問題
把核心技術牢牢掌握在我們自己手中
當時，我國在漂浮式海上風電領域并沒有任何成熟經(jīng)驗，而國外經(jīng)驗嚴重“水土不服”。三峽人深知，關鍵核心技術是要不來、買不來、討不來的，得把“卡脖子”問題自主消化。
三峽集團上海院新能源設計研究院漂浮式海上風電研發(fā)團隊接下了這個任務，負責項目海上風電機組平臺及系泊系統(tǒng)的相關研發(fā)及勘測設計。
三峽上海院對新能源領域的探索始于1996年，是全國唯一一家在沿海9個省市均實際開展海上風電勘察設計業(yè)務的設計院，具備海上風電自主勘察、設計、監(jiān)理、監(jiān)檢測、工程造價控制、質量檢查、工程總承包等全過程服務能力，已形成海上風電、陸上風電、源網(wǎng)荷儲、新能源大基地等全方位綜合發(fā)展的新格局。
多項研究技術應用在行業(yè)內處于領先水平——
在海上風電平準化度電成本計算方法和參數(shù)研究方面達到國內領先水平，是海上風電技術研究項目管理的佼佼者；
在百萬千瓦海上風電規(guī)模化開發(fā)等領域、復雜環(huán)境條件海上風電場勘測設計領域，尤其是漂浮式海上風電勘測設計保持國內領先水平，是我國海上風電創(chuàng)新實踐的領頭羊；
在淺覆蓋層海上風電場勘測設計、風電機組支撐結構及地基基礎設計等領域處于國際領先水平，為三峽集團海上風電開辟深遠海新賽道。
2010年建成的東海大橋海上風電項目實現(xiàn)了中國海上風電從“0”到“1”的突破，踏出了中國人從陸地風電向海上風電堅實的第一步，三峽上海院依托這一項目形成的研究成果“我國首座大型海上風電場建設與運行關鍵技術及示范應用”，斬獲2018年度國家科學技術進步獎二等獎。隨后，勇攀科技高峰的三峽科研工作者又將目光投向了“漂浮式海上風電”。
攝影：陳鵬飛
2015年，三峽上海院總工程師林毅峰帶領團隊開始進行多項漂浮式海上風電研究，2016年及2018年，先后承擔了上海市科學技術委員會科研計劃項目“深遠海域海上風電示范工程前期研究項目”及“漂浮式海上風電機組-支撐結構-地基基礎一體化設計、仿真及工程應用關鍵技術研究項目”——這些都為我國首臺漂浮式海上風電試驗樣機研發(fā)提供了原始積累。
即便如此，在接到項目任務時，項目團隊很多人心中并沒有完全成功的把握。
原因無他，與國際上已投產(chǎn)的相關項目相比，此次項目具有以下特點：項目水深淺（水深越淺，漂浮式設計越難）；工程海域海洋環(huán)境惡劣、臺風頻發(fā)；漂浮式風電機組起步晚，須抗臺，載荷大；空氣動力、水動力多場耦合作用下漂浮式風機分析計算難度大；相關國際規(guī)范對本項目適用性不足……國內并無成熟先例，即使是漂浮式技術相對成熟的歐美，經(jīng)驗也不適用于我國浮式海上基礎平臺設計。
然而，“為我中華 志建三峽”的心從不服輸。平均年齡還不到33歲的項目團隊，帶著一股開拓創(chuàng)新、永不服輸?shù)钠磩?，為做好技術儲備，開始了勇闖“無人區(qū)”之旅。
攝影：陳鵬飛
針對“疑難雜癥”，在沒有成熟經(jīng)驗可供借鑒的情況下，項目團隊開展多次收資調研，與國內外相關設計、施工、軟件開發(fā)單位進行大量溝通，有針對性地對漂浮式海上風電平臺關鍵技術展開研究。
成員們從零開始，大膽假設、小心求證，鉆研理論、調試程序，反復實踐、一絲不茍，歷經(jīng)三年鏖戰(zhàn)，終于克服研發(fā)設計及施工條件限制的諸多難題，在國內首次應用漂浮式風電機組-基礎平臺-系泊系統(tǒng)及動態(tài)電纜一體化分析技術，突破淺水效應下的漂浮式風機機組系泊系統(tǒng)及動態(tài)電纜設計研究關鍵技術，完成了漂浮式風電機組平臺及系泊系統(tǒng)的相關研發(fā)及勘測設計，開發(fā)出了符合我國南海海洋環(huán)境條件的新型抗臺風型浮式基礎。
同時，項目團隊還結合我國海洋環(huán)境實際及建設條件，開展了國內相關設計規(guī)范研究及編制，形成了一批科技成果，將有效促進前沿技術裂變，加速沿海地區(qū)能源轉型，更好服務“雙碳”戰(zhàn)略實施。
攝影：陳鵬飛
國之大者，鑄國之利器，國家賴之以強，企業(yè)賴之以贏，人民生活賴之以好。
在國內相關領域一片空白的情況下，三峽科研工作者一步一個腳印開展技術攻關和研發(fā)，每一份報告和每一項成果，都凝聚著項目團隊成員的智慧與汗水，從設計到施工到裝備的成套技術，整個過程，核心技術都牢牢掌握在我們自己手中。
從在遼寧莊河海上風電場突破“抗冰錐”結構風機基礎技術難題，到在廣東陽江探索深遠海漂浮式基礎，三峽集團清潔能源走廊不僅范圍廣，更是技術強，為國家提供源源不斷綠色動力的同時，也用三峽智慧賦能中國技術全面出海，為服務國家新能源開發(fā)戰(zhàn)略提供了有力支撐。
本文配圖除署名外均由上海院提供
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