每日时讯!三峡集团刚刚完成吊装的这一装置，投产后将成全球最大海上风电机组
2023-06-28 21:28:48 长江日报
长江日报大武汉客户端6月28日讯海上吹来一阵风，清洁绿电源源来。6月28日14时30分，三峡集团建设的全球首台超大容量16兆瓦海上风电机组在三峡集团福建海上风电场顺利完成吊装任务，这标志着我国海上风电在高端装备制造能力、深远海海上风电施工能力上实现重要突破，达到国际领先水平。
(资料图片)
全球首台16兆瓦海上风电机组吊装完成现场。
三峡集团党组书记、董事长雷鸣山表示，这次安装的全球首台超大容量16兆瓦海上风电机组建成投产后，将成为全球已投产的最大海上风电机组。
此次完成吊装的16兆瓦海上风电机组将进入并网前紧张的调试及试验阶段，未来将把海风变成绿色电能，为中国城市的经济社会全面转型提供不竭绿色动能，为我国“双碳”目标实现提供重要保障。
海上“巨无霸”能发多少电？
16兆瓦海上风机是个怎样的“巨无霸”？来看看这组数据：16兆瓦海上风电机组采用四桩导管架风机基础，轮毂中心高度152米，约相当于一座52层大楼的高度；机舱、发电机组合体重达385吨，相当于190台越野车重量；叶片长123米，单只叶片重54吨，叶轮扫风面积约5万平方米，约相当于7个标准足球场大。根据该海域的多年测风数据计算，单台机组每年可输出超过6600万千瓦时的清洁电能，能够满足3.6万户三口之家一年的生活用电，可节约标煤约2.2万吨，减排二氧化碳约5.4万吨。
大国重器助力大国重器
16兆瓦海上风电机组吊装对施工船舶要求很高，施工方对国内所有海上施工船舶进行遴选，从广东沿海调来由三峡集团投资建造的全球首艘2000吨级第四代海上风电安装平台——“白鹤滩”号。
船长126米，船宽50米，型深10米，是目前国内起吊能力最强（2000吨）、作业水深最深（70米）、可变载荷最大（6500吨）、甲板面积最大（4200平方米）的自升自航式一体化风电安装平台，是目前国内最先进的海上风电安装平台，其升降系统、起重系统等核心设备均实现国产化。
“本次吊装施工环境恶劣，常年风大浪高，工程海域海床表面淤泥类地层厚度大、承载力低，风机机组结构尺寸大、重量重，大型吊装次数达10次以上，适合本海域吊装这种大容量风机的安装船资源数量有限，‘白鹤滩’号是最适合的。”三峡物资招标公司“白鹤滩”号技术负责人王怀刚说。
“白鹤滩”号风电安装平台能稳稳“站立”在海上，依靠的是它四条桩腿，该桩腿长达120米，近40层楼高。
当“白鹤滩”号达到指定安装位置时，四条“大长腿”开始下放，缓慢插入海底、穿透淤泥层、直达承重层。通过船舶预压载，确认平台能稳稳“站立”后，通过马达驱动将平台整体抬升至海面上方20米左右。这样可以避免海浪暗流对船体带来的晃动，保障整个吊装过程平稳，使百米高空“穿针引线”的高精度吊装成为可能。
海域全年6级以上大风300多天
施工只能在“天窗期”
本次施工海域，全年6级以上大风达300多天，7级以上大风达200多天。“这对于风力发电来说可谓是得天独厚，但对于大型风机安装施工就意味着有效作业时间短、安装难度升级。”负责风机安装的在汉央企中铁大桥局项目经理程细平介绍。
16兆瓦海上风机轮毂高152米，单支叶片长123米。如此巨大的叶片和轮毂，在风力的作用下，高空吊装极易晃动。除此之外，该风机在叶片安装对接时，需将176颗直径42毫米的高强螺栓插入直径为45毫米的螺栓孔内，安装误差需控制在1.5毫米以内。
通过反复测算和实验，在现有装备加持下，施工团队发现五级风以下是比较适合吊装作业的。中铁大桥局自主研发的环境综合监测系统，实现对施工海域天气和海况七天内的实时预测，为精准抢抓“天窗”期进行了指导。
“经过半个月的等待，最终选定26日开始为期两天的吊装作业。”中铁大桥局项目总工程师陈文盛说，为降低毂轮和叶片的晃动，在塔筒上安装“扰流块”，在吊装过程中信号员与吊装手密切配合，实时调整，从而保障叶片的精准对位。
工程部经理一周吃住在船上
百米风机叶片“悬空”百米时最紧张
福建沿海海域是典型的海洋性季风气候，常年风大浪高，海况复杂，是全国沿海气候最为恶劣的地区。工程区域水深40～43米，机位处水深大，风浪明显。
全球首台16兆瓦海上风电机组在海上吊装时，三峡能源福州海峡公司工程部经理兰世平一直守在现场，全程见证。
早在一周前，他就吃住在施工船上，没睡过一个整觉。海上施工要与“窗口期”赛跑，现场施工24小时不能间断。“刚到海上天气不好，心里还打鼓，最近海况转好，才放心。”
27日，第一支123米的风机叶片吊装完成后，大家的心才稍稍放下。“说明我们之前预演的方案是有效的，但不到最后一刻还是不能放松”。
123米长的风机叶片吊在百米高空时，是最紧张的时刻。“人工揽风绳已经不起作用了，只能靠吊机手操作两根机械揽风绳来调整。特别是突然刮起一阵风，受力面大的巨型叶片出现晃动，下边工作人员的心也都跟着七上八下”。
经历过多次海上风机吊装的团队是彼此信任的。“风机轮毂上有高空信号指挥，通过观察叶片吊装的实时情况向吊车司机发出指令，让叶片一点一点移动到指定位置，此时船上的人都不会去干扰他们，相信他们的经验和技术”。
152米高的轮毂上，每个轮毂孔都有176个螺栓孔，对应的单个叶片上有176个高强螺栓，需要吊车司机精准操作，将其“送”入孔内，才算吊装到位。“后边一个小时，巨型的叶片只能毫米级移动，直到精准对位”。
随后，轮毂内的4名工人分两组“上阵”进行螺栓紧固工作，需要4个小时才能将螺栓全部拧完，各方检查确认后，高空信号指挥向吊车司机和叶片夹具操作人员发出指令，互相配合让叶片夹具脱离叶片，宣告吊装全面完成。
兰世平介绍，风机后期运行期间，受到海上窗口期影响，运维主要是“远程”监控。监控的“重中之重”是风机振动，“这关系到风机是否安全运行，在风机基础、塔筒、叶片各处均有监测装置，随时监控运行状况”。此外，巨型叶片、主轴承、发电机舱等装有摄像头，轴承上加设温控探头，相当于有“几十双眼睛”帮助岸上工作人员“监控”风机的运行。
拥抱海洋实现跨越
三峡集团海上风电能源走廊初步形成
风电是世界范围内发展速度最快的新能源，海上风电则代表了当今风电技术的最高水平，备受各国关注。我国海上风资源储量丰富，规模化开发的基本条件已经具备。
三峡集团是国内最早进行海上风电开发的央企之一。
“机组在设计之初就确定了从科技创新到规模化商业应用的路径，已经并网运行的近500万千瓦海上风电装机的多年运行数据和积累的海上风电运行经验，为科技创新的不断突破提供了腾飞的翅膀。”三峡集团福建公司执行董事、党委书记雷增卷说。
截至目前，已初步形成北起辽宁大连，南至广东阳江的海上风电能源走廊，三峡集团所属三峡能源已经并网运行的海上风电装机近500万千瓦，位居国内第一。“我们通过规模化开发推动海上风电高效、经济、安全发展，为我国建设海洋强国、推动双碳目标作出贡献。”三峡能源海上风电办公室副主任倪道俊表示。
海上风电是典型的链条式产业，上游涉及原材料与铸件、主轴、轴承等关键零部件制造，中游为整机与相关塔架、海缆建设及海上风电施工，下游是海上风电场及电网运维。
三峡能源相关负责人表示，一定程度上说，海上风电产业发展水平折射国家海洋装备制造水平、海洋工程技术进步和海洋经济发展能力。历经多年发展，我国已经形成较为完善并具有一定优势的海上风电产业链体系。
以三峡集团与福建省合作搭建的海上风电“奥林匹克赛场”——福建三峡海上风电国际产业园为例，作为全球首个国际化大功率海上风电试验场，通过不同品牌风机“同台竞技”的形式，遴选出最具发展潜力的国内外风机制造厂商，进驻产业园，孵化出多个“中国第一”乃至“全球第一”，此次成功安装的首台16兆瓦海上风电机组也从该产业园下线。
（长江日报记者龚萍 通讯员雷海超 张静 邱志强）
【编辑：丁翾】
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