回首我国海上风电行业的发展历程,国能龙源电力如东海上风电场的建成投产可谓里程碑式的事件。从实验到示范,从潮间带到海上,国能龙源电力在国内率先进入海上风电领域,以敢为天下先的精神乘风破浪,追寻深蓝之梦钢结构设备机架有哪些,开启了海上风电的探索之路,在汹涌澎湃的南黄海唱响了一曲“大风歌”!
从零开始探索风电发展新布局
江苏海上风资源丰富,5-25米水深线内可开发装机容量约2亿千瓦。其中如东沿海无破坏性风速,电网条件优越,靠近电网负荷中心,电网消纳风电能力强,海上风电发展潜力巨大。面对海上风电这一新领域,龙源电力采取“先试验、后示范”的发展策略,2008年5月在江苏成立海上风电项目筹备办公室,推进如东海上(潮间带)实验风电场项目,在国内率先启动海上风电开发建设。
相较于陆上风机,海上风机在运行过程中需要应对更加极端的气候条件和更加复杂的海洋环境,必须找到更加稳定高效的模型。当时,国内几乎所有适合海上风电的风机都搬到了龙源的试验场。这对龙源电力和整个风电行业来说,都是一次“摸着石头过河”的尝试。
海上风电发展历程,经历了太多的困难,太多的挫折,但在海上作业现场,党员干部们不畏艰辛,冲锋在前,迎难而上,不惧考验,是江苏海上龙源乘风破浪前进的中坚力量。
项目建设中,除试验风场9台机型正常运行外,还进行了大容量机型并网发电。借助试验成果,江苏海上龙源风电公司尝试从潮间带逐步向深海拓展,这是龙源电力加大海上风电试验力度的重要一步。
攻坚克难 把握科技创新主旋律
海上风电在国外发展较早,当时产业链相对成熟,为风电开发商提供了完备的配套服务。而我国才刚刚起步,需要整合行业资源,打通产业链上下游。江苏海上龙源成为“先行先试”的企业。从2009年开始,公司技术人员先后赴国内外大型海工装备公司,与相关单位合作,通过技术创新,从海上风电设计到施工,从设备到钢结构生产,从组织架构到产业延伸,探索出一条适合我国国情的发展道路。
拥有可靠的施工设备是项目发展的重要保障。龙源电力与振华重工成立合资公司,从荷兰采购大型液压冲击锤,设计建造了一批适用于潮间带和海上风电的海上风电施工平台,通过“搁浅”和支腿悬挂支撑等方式,可在不同的海况下开展风电施工,为海上风电规模化开发奠定了基础。
试验项目所在海域属“半日潮”,每天涨落两次,涨潮时间每天推迟约45分钟,周期为15天。施工时必须考虑潮位,涨潮时调船运输,退潮时在沙滩上施工。每天有效施工时间很短,有时可能只等几分钟就能等到下一次潮位,工期就耽误了一天。为加快施工效率,施工团队尝试了混凝土基础、多桩钢结构基础、“单桩加过渡段”基础等,单台风电机组施工周期由几个月缩短到几天。
许多参与建设的人,都不会忘记单管打桩技术实验的经历。为了进一步提高打桩效率,降低成本,施工队尝试去掉风电基础与塔架连接的过渡段。这个方案充满想象,但在实施上却面临重重困难。由于缺少过渡段的“二次修正”,长度50多米、直径5米、重量数百吨的桩体必须垂直打入地下40多米的松软泥滩,误差不能超过几毫米,国内外尚无先例。
初期尝试并不顺利,两次打桩尝试均以失败告终。不少专家对方案的可行性提出质疑,是否进行第三次试验成为一个艰难的决定。关键时刻,是党员顶住压力,带领大家与设计院、施工单位反复商讨。经过几天几夜的艰苦努力,找到了失败的原因,改进了保证桩身稳定的调直导架钢结构设备机架有哪些,实施了一系列技术改造,为第三次打桩做好了充分的准备。
几天后,大家进入高度戒备状态,液压冲击锤吹响了第三次沉桩的“冲锋号”,一根根桩连续被锤入地面,最后,桩的垂直度误差率都在标准以内,标志着江苏海上龙源攻克了单管沉桩技术这一关键难题,而这是海上风电规模化发展的关键。单管沉桩技术的应用和大型专业施工设备的使用,大大降低了海上风电项目的成本,每台机组可节省钢材40-60吨,节省灌浆材料成本近70万元。大量工作直接在陆地上进行,减少了使用海上施工设备的成本,大大提高了施工效率,每台基础的海上施工时间由原来的几天缩短到平均半天。
钢结构基础如何在强腐蚀的海洋环境下稳定运行,如何计算风轮旋转对基础角支架节点造成的疲劳,也是技术难题。暴露在海滩段是整个基础最敏感的部位,随着海水涨落,这部分有时暴露在空气中,有时被海水淹没,因此最容易发生腐蚀。龙源电力在国内首次应用“金属热喷涂+海洋漆涂装+牺牲阳极”防腐方案,为风电机组穿上了一只橙色的“雨靴”,大大减轻了海水对风电机组基础的腐蚀。
十余年的耕耘与发展,硕果累累
2009年6月,如东3万千瓦海上(潮间带)试验工程开工建设;同年10月,首两台机组并网发电;2010年9月28日,项目建成投产,实现了全球海上潮间带风电场的零的突破。
2011年6月,如东15万千瓦海上(潮间带)风电示范项目开工建设;2012年9月,项目建成投产,对我国海上风电项目发展具有积极的指导和示范意义。
2015年6月30日,江苏海上龙源如东20万千瓦示范扩建工程竣工,总装机容量48.2万千瓦,成为当时亚洲最大的海上风电场。
2016年,大丰(H12)20万千瓦海上风电项目、蒋家沙30万千瓦海上风电项目两个项目同时开工,合计容量达到50万千瓦。
2017年6月27日,全球首座分体式220千伏海上变电站在大丰(H12)20万千瓦海上风电项目现场成功吊装。
2019年4月,大丰(H7)20万千瓦工程建成投产。
2020年12月,射阳两个项目(H2、H2-1)合计40万千瓦并网发电,截至2020年底,总装机容量达到158万千瓦。
江苏海上龙源自成立以来,孜孜不倦地探索和研究海上风电项目关键技术,自主创新攻克一系列难关,走出了一条适合我国沿海特殊海况的海上风电建设之路,创造了多项国内乃至世界第一,为我国乃至世界海上风电建设积累了宝贵经验,打造了中国海上风电品牌,向海上风电装备国产化迈出了坚实步伐。
江苏海上龙源先后承担并完成了国家高技术研究发展计划(863计划)“海上风电场运维技术与装备设计”、“海上风电场输电系统及并网关键技术研究与应用”、“海上风电防腐蚀技术”以及龙源科技项目“海上风电运维装备、管理模式、技术及准入方法研究”等科技项目的研究,并获得海洋工程科学技术一等奖、国家优质投资项目等荣誉,取得国家知识产权局授权专利96项,其中实用新型专利86项,发明专利10项。
鲜红的党旗在蔚蓝的大海中飘扬,江苏海上龙源人以敢为天下先的精神乘风破浪,在蔚蓝的大海中追逐梦想。新时代,江苏海上龙源将不断创新圆梦,努力保持技术、装备、产能的领先地位,为打造世界一流海上风电而努力奋斗。