轉(zhuǎn)動(dòng)的海上大風(fēng)車--中國(guó)交建海上風(fēng)電獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷

發(fā)布日期：2015-10-09來源：中交集團(tuán)編輯：宋珍珍

[摘要]

　　文/任明朝

夕陽(yáng)下的如東海上風(fēng)電場(chǎng)  吳慶 攝

　　“目前，三航和龍?jiān)凑袢A在國(guó)內(nèi)海上風(fēng)電的市場(chǎng)份額，已經(jīng)占90 %以上。 ”三航局副總經(jīng)理季振祥說。

　　十年前，當(dāng)從媒體上看到中國(guó)將轉(zhuǎn)變發(fā)展方式，進(jìn)行節(jié)能減排、發(fā)展清潔能源后，三航局領(lǐng)導(dǎo)班子敏銳地捕捉到了商機(jī)，在國(guó)內(nèi)沒有任何海上風(fēng)電項(xiàng)目之時(shí)就開始組織團(tuán)隊(duì)進(jìn)行海上風(fēng)電的前瞻性研究，并耗資3億打造海上風(fēng)電安裝船。這個(gè)似乎有點(diǎn)冒險(xiǎn)的決定使得三航局后來不僅成功建設(shè)了亞洲首個(gè)海上風(fēng)電場(chǎng)，還與龍?jiān)凑袢A一起拿下了目前中國(guó)離岸最遠(yuǎn)的海上風(fēng)電項(xiàng)目。

　　龍?jiān)凑袢A是2010年由中國(guó)交建旗下振華重工與國(guó)家電力旗下龍?jiān)措娏腺Y成立的公司，雙方各占50 %的股份，充分利用振華重工在裝備制造上的優(yōu)勢(shì)以及龍?jiān)措娏υ陔娏\(yùn)營(yíng)上的優(yōu)勢(shì)，開拓海上風(fēng)電市場(chǎng)。

　　以2008年三航局建設(shè)國(guó)內(nèi)首個(gè)海上風(fēng)電場(chǎng)為標(biāo)志，中國(guó)交建開始進(jìn)入海上風(fēng)電市場(chǎng)，如今，不到7年的時(shí)間，三航局、龍?jiān)凑袢A以及中國(guó)交建其他下屬單位，憑借著海上施工的綜合實(shí)力，成為了國(guó)內(nèi)海上風(fēng)電市場(chǎng)的主力軍。

　　亞洲首個(gè)海上風(fēng)電場(chǎng)

　　上海東海大橋10萬千瓦海上風(fēng)電示范項(xiàng)目，位于上海市臨港新城至洋山深水港的東海大橋東側(cè)1公里以外的海域，離上海南匯嘴8至13 公里。這是我國(guó)首個(gè)海上風(fēng)電場(chǎng)，也是亞洲首個(gè)海上風(fēng)電場(chǎng)，被國(guó)家發(fā)改委列為海上風(fēng)電示范項(xiàng)目。東海風(fēng)電場(chǎng)建立后，我國(guó)成為繼荷蘭、丹麥和英國(guó)等之后，又一個(gè)擁有海上風(fēng)電場(chǎng)的國(guó)家。

　　2008年，東海風(fēng)電項(xiàng)目招投標(biāo)時(shí)，國(guó)內(nèi)其他公司對(duì)海上風(fēng)電都還很陌生，三航局卻已未雨綢繆了2年多。此時(shí)的三航局在借鑒國(guó)外安裝技術(shù)的基礎(chǔ)上，已經(jīng)先期攻克了風(fēng)電安裝的關(guān)鍵技術(shù)，開發(fā)了一套有自己特色的安裝體系，熟稔風(fēng)電安裝的各個(gè)環(huán)節(jié)。這些實(shí)實(shí)在在、有理有據(jù)的施工方案使得三航局在招投標(biāo)中脫穎而出，一舉中標(biāo)。

　　東海風(fēng)電的中標(biāo)，使得三航局此前精心打造的風(fēng)電起重安裝船終于有了用武之地。“我們把這艘船命名為‘風(fēng)范’號(hào)，意思就是打造海上風(fēng)電的示范基地。 ”季振祥說。

　　做海上風(fēng)電“第一個(gè)吃螃蟹的人” ，就意味著沒有任何經(jīng)驗(yàn)可循，任何不可知的困難都只能自己克服。

　　按照設(shè)計(jì)要求，高空吊裝700噸的塔筒、風(fēng)機(jī)，接觸海面基礎(chǔ)承臺(tái)時(shí)，加速度只能是0 . 3 g，否則風(fēng)機(jī)里的精密儀器極有可能被損壞。“相當(dāng)于一位老人緩慢地坐到沙發(fā)上那樣輕緩，才能避免因重力作用造成碰撞磨損或碎裂。 ”季振祥說：“何況海面還有大風(fēng)的影響。 ”

　　設(shè)置一個(gè)怎樣的緩沖才能克服讓700噸的塔筒、風(fēng)機(jī)平穩(wěn)著陸?這個(gè)難題困住了三航局的團(tuán)隊(duì)。

　　事實(shí)上，歐洲2006年就研發(fā)了這一軟著陸系統(tǒng)。三航局曾與歐洲公司溝通，想購(gòu)買這一技術(shù)服務(wù)，而歐洲公司開價(jià)1 . 2億人民幣。

　　“100噸的鋼結(jié)構(gòu)，要價(jià)1個(gè)多億，這對(duì)我們來說是天價(jià)，根本沒法接受。 ”季振祥說。

　　于是，三航局組織團(tuán)隊(duì)進(jìn)行科研攻關(guān)，最終與高等院校合作研制了適用于海上風(fēng)機(jī)整體吊裝的軟著陸裝置，成功攻克了海上惡劣自然條件下風(fēng)機(jī)安裝的技術(shù)難題，實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)整體平穩(wěn)、安全、可靠地安裝就位。

　　“歐洲的軟著陸系統(tǒng)只能實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)化，而我們自主研發(fā)的系統(tǒng)已經(jīng)能夠做到全自動(dòng)化。 ”季振祥說。

　　在東海風(fēng)電的建設(shè)中，三航局通過自主創(chuàng)新，共有9項(xiàng)技術(shù)成果獲得國(guó)家專利。2009年，出席中國(guó)工程院第91場(chǎng)工程科技論壇“我國(guó)海上風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)重大工程問題研究”會(huì)議的院士、專家、學(xué)者80余人對(duì)三航局的風(fēng)電安裝技術(shù)體系進(jìn)行調(diào)研考察，對(duì)安裝工藝作出了充分的肯定。

　　自東海風(fēng)電之后，依托國(guó)家級(jí)企業(yè)技術(shù)中心的研發(fā)能力，三航局又在江蘇響水、射陽(yáng)，浙江慈溪以及福建等地中標(biāo)了多個(gè)風(fēng)電項(xiàng)目，安裝海域囊括了淺水區(qū)、深水區(qū)和潮間帶等不同區(qū)域，安裝工藝包括整體安裝、分體安裝。基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)包括了全世界通用的導(dǎo)管架、高樁承臺(tái)和單管樁等全部類型。

　　“每種類型的結(jié)構(gòu)適用于不同的海域和不同的工程特點(diǎn)，我們現(xiàn)在所有結(jié)構(gòu)都做過，因此，無論是什么風(fēng)電項(xiàng)目，我們都有信心把它做好” ，季振祥說。

　　亞洲最大規(guī)模海上風(fēng)電場(chǎng)

　　在江蘇省如東縣海岸線周圍，排列著100多座高達(dá)上百米的海上大風(fēng)車，迎風(fēng)起舞，形成了亞洲最大的海上風(fēng)電場(chǎng)。

　　“如東風(fēng)電場(chǎng)已投入使用的風(fēng)電共50萬千瓦，其中， 80 %以上都是我們龍?jiān)凑袢A安裝的” ，龍?jiān)凑袢A總經(jīng)理李澤說。

　　50萬千瓦是什么概念?李澤解釋說，這相當(dāng)于每小時(shí)發(fā)電50萬度，按照每天風(fēng)力發(fā)電10小時(shí)，每戶家庭每月用電200度計(jì)算，這個(gè)風(fēng)電場(chǎng)每個(gè)月發(fā)電量可以為70萬戶家庭提供生活用電，每個(gè)月可節(jié)約二氧化碳排放15萬噸。

　　振華重工通過自主創(chuàng)新，為龍?jiān)凑袢A精心打造了“龍?jiān)凑袢A壹號(hào)”和“龍?jiān)凑袢A貳號(hào)”兩艘身價(jià)不菲的海上風(fēng)電安裝船。“龍?jiān)凑袢A壹號(hào)” 成為我國(guó)第一艘從事潮間帶海域風(fēng)電起重、安裝作業(yè)的海洋工程船舶，主要用于水深低于4米的潮間帶區(qū)域。“龍?jiān)凑袢A貳號(hào)”的生產(chǎn)則借助了振華重工建造石油鉆井平臺(tái)的經(jīng)驗(yàn)，成為國(guó)內(nèi)第一臺(tái)可抬升式海上風(fēng)電起重、安裝專業(yè)船舶，主要用于水深高于4米的深水海域。高科技裝備的應(yīng)用，使得龍?jiān)凑袢A最高創(chuàng)下千分之0 . 12的打樁精度，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于國(guó)際千分之6的標(biāo)準(zhǔn)。

　　所謂潮間帶，也就是受潮水漲落起伏的影響，一日之間水位變化較大。“你現(xiàn)在看到的是陸地，不到一小時(shí)，潮水漲上來，這里就變成了一片海洋” ，李澤說。

　　在潮間帶施工期間，龍?jiān)凑袢A發(fā)現(xiàn)，國(guó)際通用的單管樁結(jié)構(gòu)都是有過渡段的。也就是說，先將數(shù)百噸的鋼樁打入幾十米深的海底作為基礎(chǔ)，而上部安裝塔筒和風(fēng)機(jī)時(shí)，必須在塔筒和鋼樁之間灌一層漿作為過渡段。其作用在于，如果鋼樁入海的精度不夠的話，還可以用過渡段進(jìn)行糾偏，這樣才能保證百米高的塔筒保持千分之六的垂直度，頂部風(fēng)機(jī)達(dá)到毫米級(jí)的安裝精度。

　　然而，過渡段的存在大大增加了工期，灌漿的特殊材料只能進(jìn)口，價(jià)格也比較昂貴。能否取消過渡段?龍?jiān)凑袢A開始思考。

　　事實(shí)上，同樣的探索在國(guó)外早已有之。早在2004年，英國(guó)公司在Scroby Sands風(fēng)電場(chǎng)進(jìn)行試驗(yàn)，但最終發(fā)現(xiàn)，安裝精度很難保證。因此，英國(guó)決定放棄這一試驗(yàn)。

　　2010年，龍?jiān)凑袢A開始進(jìn)行取消過渡段的試驗(yàn)，“第1根樁失敗了，我們接著打第2根，又失敗了，我們就再打第3根，從那以后，每根樁都是一次性達(dá)到安裝精度” ，李澤說。

　　試驗(yàn)成功后，龍?jiān)凑袢A在如東大規(guī)模推廣無過渡段的單管樁結(jié)構(gòu)，既節(jié)省了成本，又提高了效率。

　　2014年，國(guó)家能源局組織召開中英海上成果發(fā)布會(huì)。英國(guó)專家發(fā)言問，“我們900根有過渡段的單管樁中，其中600根因灌漿材料出現(xiàn)了問題，你們連過渡段都沒有，為什么還能成功? ”

　　龍?jiān)凑袢A的成功經(jīng)驗(yàn)吸引了歐洲公司的目光，被棄置10年的無過渡段的單管樁結(jié)構(gòu)在歐洲再次開始啟用。

　　龍?jiān)凑袢A也因其先進(jìn)的設(shè)備和高科技屢次中標(biāo)，拿下國(guó)內(nèi)風(fēng)電市場(chǎng)多個(gè)訂單。

　　中國(guó)離岸最遠(yuǎn)海上風(fēng)電場(chǎng)

　　2015年9月3日，臺(tái)風(fēng)“天鵝”剛一離去，浩浩蕩蕩的施工船舶迅速重返海面，經(jīng)過幾個(gè)小時(shí)的奮戰(zhàn)，一座100多米高、近千噸的大風(fēng)車穩(wěn)穩(wěn)地屹立在大海上。這次毫米級(jí)的吊裝由龍?jiān)凑袢A完成，而風(fēng)車的海底基礎(chǔ)則由中交三航局負(fù)責(zé)實(shí)施。這是目前國(guó)內(nèi)離岸最遠(yuǎn)的海上風(fēng)電項(xiàng)目，距離海岸線 25公里。

　　從如東岸邊出發(fā)，坐2個(gè)小時(shí)的交通船，才能到達(dá)施工現(xiàn)場(chǎng)。其單樁直徑可達(dá)5 . 5米至6 . 7米，重達(dá)750噸至950噸，長(zhǎng)約74米至93米，是我國(guó)直徑最大、重量最重、長(zhǎng)度最長(zhǎng)的單樁風(fēng)電項(xiàng)目。

　　既然是海上風(fēng)電場(chǎng)，必然要選擇一個(gè)風(fēng)力資源豐富的地方，常年有高頻率的大風(fēng)出現(xiàn)。而在這些海域施工，將承擔(dān)很大的施工風(fēng)險(xiǎn)。

　　起重行業(yè)有“十不吊”的規(guī)定，其中有一條是“六級(jí)以上強(qiáng)風(fēng)區(qū)不準(zhǔn)起吊” 。然而，“六級(jí)風(fēng)，在我們這里已經(jīng)是很好的天氣了” ，三航局如東風(fēng)電項(xiàng)目常務(wù)副經(jīng)理沈志春說。針對(duì)海上風(fēng)電等特殊海上施工，國(guó)家相關(guān)部門進(jìn)行補(bǔ)充規(guī)定，根據(jù)船機(jī)能力和被吊物情況來判斷， 8級(jí)風(fēng)以下可以施工。

　　“施工前，根據(jù)氣象部門的預(yù)報(bào)， 7月和8月是很好的施工期， 11月以后冬季風(fēng)盛行，就壓根沒法施工了” ，沈志春說。但7月過完，他發(fā)現(xiàn)，因?yàn)榻K省接連遭遇的臺(tái)風(fēng)和暴雨， 7月有一半時(shí)間無法施工。

　　根據(jù)設(shè)計(jì)要求，打樁的垂直度必須控制在千分之三以內(nèi)。也就是說， 100米的樁，頂部與底部的垂直度最多只能偏0 . 3米。

　　“一根樁造價(jià)1000萬，打壞一根樁，這1000萬就打水漂了。更重要的是，樁打進(jìn)海底后，很難再拔出來，這個(gè)位置就浪費(fèi)了，不能再打其他的樁，而把樁留在海面上，也會(huì)帶來海洋污染” ，沈志春說。

　　盡管如此，三航局憑借其多年的海上施工經(jīng)驗(yàn)，在強(qiáng)風(fēng)區(qū)，最快時(shí)創(chuàng)造了一個(gè)月打9根樁的記錄，每根樁都保證了千分之三以內(nèi)的垂直度，“國(guó)外公司一年也就只能打不到10根樁” ，沈志春笑著說。

　　38根近百米的鋼樁深插海底，龍?jiān)凑袢A要在這些巨型“定海神針”頂部，進(jìn)行高空作業(yè)，在近100米的空中，將風(fēng)機(jī)與塔筒進(jìn)行精準(zhǔn)對(duì)接。法蘭108個(gè)孔，要嚴(yán)絲合縫地進(jìn)行安裝，安裝精度控制在2毫米內(nèi)。

　　憑借“龍?jiān)凑袢A壹號(hào)”和“龍?jiān)凑袢A貳號(hào)”這兩艘高科技專用船舶，龍?jiān)凑袢A目前的風(fēng)機(jī)吊裝順利推進(jìn)，已經(jīng)成功安裝了2座風(fēng)機(jī)。

　　除此之外，振華重工還自主創(chuàng)新生產(chǎn)了國(guó)內(nèi)第一臺(tái)近海風(fēng)電海上升壓站。

　　海上升壓站既是海上風(fēng)電場(chǎng)的電流匯集地，又是整個(gè)風(fēng)電場(chǎng)的控制中心，是海上風(fēng)電場(chǎng)的“心臟” ，其重要性、可靠性要求很高。此前國(guó)內(nèi)尚無此類產(chǎn)品，其關(guān)鍵技術(shù)基本被歐美公司所壟斷。振華重工生產(chǎn)的這臺(tái)海上風(fēng)電升壓站具有里程碑式的意義。“能夠?qū)崿F(xiàn)全自動(dòng)、無人值守，將海上風(fēng)電通過升壓站進(jìn)行轉(zhuǎn)化和輸出，最終與電網(wǎng)并網(wǎng)發(fā)電。 ”龍?jiān)凑袢A如東風(fēng)電項(xiàng)目總工馮曉星說。

　　風(fēng)車轉(zhuǎn)出來的6000億市場(chǎng)

　　中國(guó)有1 . 8萬公里的海岸線，風(fēng)力資源豐富，海上風(fēng)電是風(fēng)電技術(shù)的前沿領(lǐng)域，也是近年來國(guó)際風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)領(lǐng)域。歐洲國(guó)家海上風(fēng)電已進(jìn)入規(guī)?；l(fā)展階段。目前，中國(guó)海上風(fēng)電尚處于起步階段。

　　2015年9月21日，國(guó)家能源局稱，中國(guó)海上風(fēng)電建設(shè)總體進(jìn)展較為緩慢，要求沿海各省級(jí)能源主管部門要高度重視海上風(fēng)電發(fā)展工作，把積極發(fā)展海上風(fēng)電作為當(dāng)前新能源發(fā)展的重要工作。

　　為了加快海上風(fēng)電項(xiàng)目建設(shè)，促進(jìn)沿海地區(qū)治理大氣霧霾、調(diào)整能源結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，國(guó)家能源局去年12月對(duì)外公布《全國(guó)海上風(fēng)電開發(fā)建設(shè)方案(2014-2016) 》 ，將總?cè)萘?053萬千瓦的44個(gè)海上風(fēng)電項(xiàng)目列入開發(fā)建設(shè)方案。

　　根據(jù)《風(fēng)電發(fā)展“十二五”規(guī)劃》 ，到2015年，我國(guó)累計(jì)并網(wǎng)風(fēng)電裝機(jī)達(dá)到1億千瓦，年發(fā)電量超過1900億千瓦時(shí)。其中，海上風(fēng)電裝機(jī)達(dá)到500萬千瓦，基本形成完整的、具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的風(fēng)電裝備制造產(chǎn)業(yè)。到2020年，我國(guó)累計(jì)并網(wǎng)風(fēng)電裝機(jī)達(dá)到2億千瓦，年發(fā)電量超過3900億千瓦時(shí)。其中，海上風(fēng)電裝機(jī)達(dá)到3000萬千瓦。業(yè)內(nèi)分析認(rèn)為，此目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)可帶來4500億元至6000億元的市場(chǎng)空間。

　　季振祥介紹，中交三航局已成立海上新能源公司，專注開拓風(fēng)電、潮汐發(fā)電等新能源市場(chǎng)，打造海上風(fēng)電施工的航母艦隊(duì)。

　　振華重工新成立了海洋工程服務(wù)集團(tuán)，著力打造集工程施工、地質(zhì)勘探設(shè)計(jì)、裝備制造、投資運(yùn)營(yíng)為一體的海上風(fēng)電全產(chǎn)業(yè)鏈，李澤說。

　　2015年7月，在內(nèi)蒙古呼和浩特市舉行的第七屆2015年兩岸可再生能源產(chǎn)業(yè)合作及交流會(huì)議期間，振華重工與臺(tái)灣上緯新能源公司共同簽署了海上風(fēng)電戰(zhàn)略合作框架協(xié)議。這是臺(tái)灣海域的首個(gè)海上風(fēng)電項(xiàng)目，標(biāo)志著振華重工進(jìn)軍臺(tái)灣海上風(fēng)電市場(chǎng)獲得重大突破。

　　今年6月，中國(guó)港灣在英國(guó)中標(biāo)世界首個(gè)潮汐發(fā)電站項(xiàng)目。與海上風(fēng)電相似，潮汐發(fā)電是利用海洋資源發(fā)電的一種新型清潔能源方式，用潮汐形成的落差來推動(dòng)水輪機(jī)，再由水輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。

　　“我們?cè)诖筮B、舟山、廣東三個(gè)基地都在做潮汐能發(fā)電的研究，希望中國(guó)將來也可以用潮汐發(fā)電，更加充分地利用海洋資源” ，季振祥說。

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