6月26日,《船報(bào)》記者在現(xiàn)場(chǎng)看到,全球單體容量最大的漂浮式風(fēng)電平臺(tái)“明陽(yáng)天成號(hào)”(OceanX) 正在中國(guó)船舶集團(tuán)有限公司旗下中船黃埔文沖船舶有限公司進(jìn)行風(fēng)輪總成,并將于近期完成安裝。這也是全球首臺(tái)在一個(gè)漂浮式基礎(chǔ)上安裝兩座風(fēng)機(jī)的海上風(fēng)電平臺(tái) ,該平臺(tái)首創(chuàng)“V”字型塔架結(jié)構(gòu),總裝機(jī)容量達(dá)到16.6兆瓦 。
該平臺(tái)由廣東明陽(yáng)集團(tuán)自主研制,其漂浮式基礎(chǔ)由黃埔文沖建造。據(jù)測(cè)算,“明陽(yáng)天成號(hào)”正式投運(yùn)后,平均每年可發(fā)電約5400萬(wàn)度,能滿(mǎn)足3萬(wàn)戶(hù)三口之家一年的日常用電 。該海上風(fēng)電平臺(tái)可以有效減少單位千瓦造價(jià)、用海面積和運(yùn)維成本,將為我國(guó)海上風(fēng)電由近海向深遠(yuǎn)海發(fā)展、實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)提供開(kāi)創(chuàng)性方案。
不同于常見(jiàn)的“風(fēng)車(chē)”造型的海上風(fēng)電平臺(tái),“明陽(yáng)天成號(hào)”由一個(gè)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(gè)橄欖球形浮筒、1個(gè)“V”字型塔架、2臺(tái)風(fēng)機(jī) 組成,再加上黃白灰相間的涂裝,使整座平臺(tái)看上去像“海上摩天輪”。
據(jù)介紹,該平臺(tái)葉輪最高處達(dá)219米,空中最大寬度約為369米,整座風(fēng)電平臺(tái)排水總量約1.5萬(wàn)噸;2臺(tái)8.3兆瓦風(fēng)機(jī)的葉輪尖端間隔5米,實(shí)現(xiàn)了最大化捕風(fēng)率。當(dāng)風(fēng)機(jī)啟動(dòng)后,兩個(gè)葉輪將朝相反方向轉(zhuǎn)動(dòng) ,這使得葉輪中間區(qū)域的風(fēng)速提升,空氣動(dòng)能轉(zhuǎn)化的電能也隨之增加,比同等掃風(fēng)面積的單個(gè)大風(fēng)輪風(fēng)機(jī)的發(fā)電量提升4.29% 。該平臺(tái)整體拖航設(shè)計(jì)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(guó)海上風(fēng)電正由省管海域向深遠(yuǎn)海開(kāi)拓,沿海各省份規(guī)劃的專(zhuān)屬經(jīng)濟(jì)區(qū)海上風(fēng)電項(xiàng)目已達(dá)1.5億千瓦 。在專(zhuān)屬經(jīng)濟(jì)區(qū),不僅風(fēng)力更強(qiáng)勁,對(duì)交通、漁業(yè)、環(huán)境等的影響也更小。因此,以“明陽(yáng)天成號(hào)”為代表的漂浮式風(fēng)電平臺(tái)有望成為主流,推動(dòng)海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展實(shí)現(xiàn)“二次跨越”。
讓風(fēng)機(jī)在深遠(yuǎn)海“安身立命”,最關(guān)鍵的就是漂浮式基礎(chǔ)。該基礎(chǔ)長(zhǎng)117米,寬105米,高39.5米,總重8000余噸。為提升產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,降低成本,平臺(tái)主體并非采用海洋工程中常見(jiàn)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(qiáng)度是普通混凝土的4倍左右,從而達(dá)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(yuǎn)海風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)。
巨大的體量、嚴(yán)格的工藝……這些都給“明陽(yáng)天成號(hào)”的建造者們帶來(lái)了巨大挑戰(zhàn)。船廠(chǎng)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(shí)現(xiàn)了模塊化安裝,簡(jiǎn)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(dá)1000噸的特殊組合件,以及長(zhǎng)達(dá)85米、重達(dá)450噸的超長(zhǎng)塔架的陸地轉(zhuǎn)運(yùn),105米超寬產(chǎn)品浮船塢下水,攻克了總張力達(dá)30000噸、絞索數(shù)量達(dá)1500余根的非對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)張拉工藝,刷新多項(xiàng)行業(yè)紀(jì)錄。
“明陽(yáng)天成號(hào)”采用單點(diǎn)系泊和長(zhǎng)機(jī)翼形塔筒,所以當(dāng)臺(tái)風(fēng)來(lái)時(shí),平臺(tái)在錨鏈的牽引下,可自動(dòng)調(diào)整角度,使風(fēng)葉正對(duì)來(lái)風(fēng)方向,實(shí)現(xiàn)捕風(fēng)能力最大化。據(jù)明陽(yáng)集團(tuán)相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹:“單點(diǎn)系泊依靠鐵錨把整座平臺(tái)固定在海中,相比之前用成百上千噸鋼結(jié)構(gòu)來(lái)固定風(fēng)機(jī),這種方式無(wú)疑將大大降低深遠(yuǎn)海風(fēng)電場(chǎng)的建設(shè)成本 。而且采用單點(diǎn)系泊使整個(gè)風(fēng)電平臺(tái)支撐結(jié)構(gòu)的極限載荷降低了40% ,從而大大提高了臺(tái)風(fēng)天氣中的安全性和穩(wěn)定性 。”據(jù)測(cè)算,“明陽(yáng)天成號(hào)”在海上可經(jīng)受72米/秒的風(fēng)速和30米波高 的極端考驗(yàn)。