6月26日,《船報》記者在現(xiàn)場看到,全球單體容量最大的漂浮式風電平臺“明陽天成號”(OceanX) 正在中國船舶集團有限公司旗下中船黃埔文沖船舶有限公司進行風輪總成,并將于近期完成安裝。這也是全球首臺在一個漂浮式基礎(chǔ)上安裝兩座風機的海上風電平臺 ,該平臺首創(chuàng)“V”字型塔架結(jié)構(gòu),總裝機容量達到16.6兆瓦 。
該平臺由廣東明陽集團自主研制,其漂浮式基礎(chǔ)由黃埔文沖建造。據(jù)測算,“明陽天成號”正式投運后,平均每年可發(fā)電約5400萬度,能滿足3萬戶三口之家一年的日常用電 。該海上風電平臺可以有效減少單位千瓦造價、用海面積和運維成本,將為我國海上風電由近海向深遠海發(fā)展、實現(xiàn)“雙碳”目標提供開創(chuàng)性方案。
不同于常見的“風車”造型的海上風電平臺,“明陽天成號”由一個漂浮在海面上的“Y”字型漂浮式基礎(chǔ) 以及安裝在漂浮式基礎(chǔ)上的3個橄欖球形浮筒、1個“V”字型塔架、2臺風機 組成,再加上黃白灰相間的涂裝,使整座平臺看上去像“海上摩天輪”。
據(jù)介紹,該平臺葉輪最高處達219米,空中最大寬度約為369米,整座風電平臺排水總量約1.5萬噸;2臺8.3兆瓦風機的葉輪尖端間隔5米,實現(xiàn)了最大化捕風率。當風機啟動后,兩個葉輪將朝相反方向轉(zhuǎn)動 ,這使得葉輪中間區(qū)域的風速提升,空氣動能轉(zhuǎn)化的電能也隨之增加,比同等掃風面積的單個大風輪風機的發(fā)電量提升4.29% 。該平臺整體拖航設(shè)計吃水5.5米,可應(yīng)用于水深35米以上的全球廣泛海域 。
目前我國海上風電正由省管海域向深遠海開拓,沿海各省份規(guī)劃的專屬經(jīng)濟區(qū)海上風電項目已達1.5億千瓦 。在專屬經(jīng)濟區(qū),不僅風力更強勁,對交通、漁業(yè)、環(huán)境等的影響也更小。因此,以“明陽天成號”為代表的漂浮式風電平臺有望成為主流,推動海上風電產(chǎn)業(yè)發(fā)展實現(xiàn)“二次跨越”。
讓風機在深遠海“安身立命”,最關(guān)鍵的就是漂浮式基礎(chǔ)。該基礎(chǔ)長117米,寬105米,高39.5米,總重8000余噸。為提升產(chǎn)品市場競爭力,降低成本,平臺主體并非采用海洋工程中常見的純鋼結(jié)構(gòu)形式,而是全球首次采用超高性能混凝土澆筑而成 ,其強度是普通混凝土的4倍左右,從而達到鋼結(jié)構(gòu)的承載能力,并且耐腐蝕、防滲透、成本低,非常適合深遠海風電場建設(shè)。
巨大的體量、嚴格的工藝……這些都給“明陽天成號”的建造者們帶來了巨大挑戰(zhàn)。船廠工程人員積極探索,創(chuàng)新性采用懸臂式滾裝上駁和浮船塢懸臂狀態(tài)下水的施工方案,實現(xiàn)了模塊化安裝,簡化了建造工藝,提高了建造質(zhì)量和建造速度。期間,黃埔文沖首次完成高40米、寬10米、重達1000噸的特殊組合件,以及長達85米、重達450噸的超長塔架的陸地轉(zhuǎn)運,105米超寬產(chǎn)品浮船塢下水,攻克了總張力達30000噸、絞索數(shù)量達1500余根的非對稱結(jié)構(gòu)張拉工藝,刷新多項行業(yè)紀錄。
“明陽天成號”采用單點系泊和長機翼形塔筒,所以當臺風來時,平臺在錨鏈的牽引下,可自動調(diào)整角度,使風葉正對來風方向,實現(xiàn)捕風能力最大化。據(jù)明陽集團相關(guān)負責人介紹:“單點系泊依靠鐵錨把整座平臺固定在海中,相比之前用成百上千噸鋼結(jié)構(gòu)來固定風機,這種方式無疑將大大降低深遠海風電場的建設(shè)成本 。而且采用單點系泊使整個風電平臺支撐結(jié)構(gòu)的極限載荷降低了40% ,從而大大提高了臺風天氣中的安全性和穩(wěn)定性 。”據(jù)測算,“明陽天成號”在海上可經(jīng)受72米/秒的風速和30米波高 的極端考驗。