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風(fēng)從海上來 | 走進全球首個大功率海上風(fēng)電樣機試驗風(fēng)場

2021-06-08 來源:福建能投 瀏覽數(shù):510

福建是我國海上風(fēng)電資源最好、利用價值最高、開發(fā)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(yīng)”的影響,風(fēng)能資源豐富,經(jīng)濟性較好,其年代表平均風(fēng)速可達8——9米/秒,可利用小時數(shù)可達3500——4000小時,高于中國其他沿海地區(qū),同時風(fēng)電場在海灣內(nèi),常年涌浪小有助于風(fēng)機安裝與后期運維。

  集中連片規(guī)?;_發(fā)海上風(fēng)電,引領(lǐng)海上風(fēng)電發(fā)展是黨中央、國務(wù)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(zhàn)略合作框架協(xié)議,在配置項目資源的同時,明確“共同打造福建海上風(fēng)電裝備產(chǎn)業(yè)園區(qū),積極參加海上風(fēng)電技術(shù)研發(fā)工作目標”。入閩以來,在福建省委、省政府和相關(guān)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(fēng)電大國重器,努力實現(xiàn)“從長江走向海洋,做海上風(fēng)電引領(lǐng)者,從福建走向世界,讓中國裝備全球”。
 
  福建是我國海上風(fēng)電資源最好、利用價值最高、開發(fā)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(yīng)”的影響,風(fēng)能資源豐富,經(jīng)濟性較好,其年代表平均風(fēng)速可達8——9米/秒,可利用小時數(shù)可達3500——4000小時,高于中國其他沿海地區(qū),同時風(fēng)電場在海灣內(nèi),常年涌浪小有助于風(fēng)機安裝與后期運維。
 


福建興化灣海上風(fēng)電場位于福建省福清市江陰半島東南側(cè)和牛頭尾西北側(cè),處于興化灣北部。該項目共計安裝59臺不同機型風(fēng)機,裝機總?cè)萘?57.4兆瓦。
 
  這里有全球首個大功率海上風(fēng)電樣機試驗風(fēng)場,共安裝8家風(fēng)機廠商的14臺5兆瓦以上海上風(fēng)機;這里有單機容量亞太地區(qū)最大、全球第二大的10兆瓦風(fēng)電機組;這里有全球首創(chuàng)大直徑嵌巖直樁風(fēng)機基礎(chǔ);這里有國內(nèi)首座將SVG動態(tài)無功補償裝置設(shè)置在海上的升壓站;這里是海上風(fēng)電高樁承臺施工的百科全書。
 
 
  興化灣海上風(fēng)電場從設(shè)計、制造、運輸、安裝、海纜敷設(shè)到并網(wǎng)調(diào)試等所有工作,由三峽集團聯(lián)合國內(nèi)各參建單位共同建設(shè)完成,這是三峽集團落實習(xí)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(xí)近平總書記“堅持新發(fā)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(zhì)量答卷。
 
  項目建設(shè)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(zhì)復(fù)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(nèi)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(fēng)險。
 
  難點3:項目場址地質(zhì)條件十分復(fù)雜,巖基面起伏較大,部分機位海床面地質(zhì)為黏土層,部分機位為砂土層,還有部分直接屬于強風(fēng)化巖層,鋼管樁在強風(fēng)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(fēng)電建設(shè)者迎難而上,積極創(chuàng)新,形成創(chuàng)新性的工藝和科研成果。項目團隊結(jié)合國內(nèi)外海上風(fēng)電的建設(shè)經(jīng)驗,充分考慮施工工期、本工程的地質(zhì)條件、現(xiàn)有的施工技術(shù)水平等因素,經(jīng)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(chǔ)型式,以適應(yīng)各種不同的地質(zhì)條件,為后續(xù)其他海上風(fēng)電項目不同地質(zhì)條件的樁基處理提供了有益借鑒和參考。
 
 
  經(jīng)過反復(fù)的演練、討論,建設(shè)團隊采用了全球首創(chuàng)大直徑嵌巖直樁風(fēng)機基礎(chǔ)工藝,能適應(yīng)各種地質(zhì)條件,具備較高承載力與抗傾覆性能力;樁芯混凝土采取優(yōu)化分層澆筑,在保證設(shè)計強度的基礎(chǔ)上節(jié)省了混凝土澆筑方量;承臺鋼筋綁扎通過陸上預(yù)制,模塊化安裝的方式,極大節(jié)省了海上作業(yè)時間,縮短工期。
 
  項目團隊首創(chuàng)臨時輔助施工平臺(分為履帶吊作業(yè)區(qū)、鉆孔區(qū)及靠船設(shè)施3部分),在海上風(fēng)力達8級以上仍能保證海上交通船只靠泊、施工作業(yè)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(fā)了整套浮態(tài)吊裝(動-靜)條件下的海上風(fēng)機吊裝新工藝和新裝置,成功使用起重船在浮態(tài)條件下完成了海上風(fēng)機塔筒與機艙的吊裝,開創(chuàng)了國內(nèi)首次浮態(tài)吊裝大容量風(fēng)機設(shè)備的先例,為緊張的風(fēng)機安裝船資源現(xiàn)狀,提供了新的施工方案和技術(shù)思路,整體提高風(fēng)電場風(fēng)機安裝效率。
 
 
  生態(tài)效益
 
  項目整體投運后,年上網(wǎng)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(guī)模的燃煤電廠相比,每年可節(jié)約標準燃煤約46萬噸、減排二氧化碳約120萬噸,節(jié)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(yīng),已明確力爭2023年實現(xiàn)“碳達峰”,2040年實現(xiàn)“碳中和”,并將新能源業(yè)務(wù)作為核心主業(yè)進行打造,大力發(fā)展清潔能源、可再生能源和綠色環(huán)保產(chǎn)業(yè),增強發(fā)展的可持續(xù)性。
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