“現(xiàn)有基礎(chǔ)技術(shù)正在面臨深遠(yuǎn)海高成本、復(fù)雜海況適應(yīng)性等挑戰(zhàn)。永福股份致力于持續(xù)創(chuàng)新深遠(yuǎn)海風(fēng)電基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)多樣化方案，助力提升深遠(yuǎn)海風(fēng)電開發(fā)的可行性與經(jīng)濟(jì)性。”

——福建永福電力設(shè)計(jì)股份有限公司發(fā)電土建室副主任范夏玲

7月2日，由北極星電力網(wǎng)、主辦的第五屆海上風(fēng)電創(chuàng)新發(fā)展大會(huì)在山東煙臺(tái)盛大召開，福建永福電力設(shè)計(jì)股份有限公司發(fā)電土建室副主任范夏玲分享了《深遠(yuǎn)海海上風(fēng)電基礎(chǔ)技術(shù)創(chuàng)新及解決方案》，助力海上風(fēng)電高可靠運(yùn)行。

福建永福電力設(shè)計(jì)股份有限公司發(fā)電土建室副主任范夏玲

范夏玲：隨著海上風(fēng)電逐步走向深遠(yuǎn)海，海上風(fēng)電基礎(chǔ)選型的主要原則和因素受到海洋水文、地質(zhì)條件、結(jié)構(gòu)受力、施工能力、裝備供應(yīng)、運(yùn)營維護(hù)與造價(jià)成本等的制約。

面對(duì)上述市場需求，永福股份圍繞著深遠(yuǎn)海固定式基礎(chǔ)——吸力樁導(dǎo)管架基礎(chǔ)理論及沉貫分析、深海漂浮式風(fēng)電吸力錨基礎(chǔ)設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)分析、深遠(yuǎn)海漂浮式風(fēng)電浮體關(guān)鍵技術(shù)分析、風(fēng)電與海洋牧場融合發(fā)展的技術(shù)與實(shí)施挑戰(zhàn)四大領(lǐng)域進(jìn)行關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新。

在深遠(yuǎn)海固定式基礎(chǔ)領(lǐng)域，永福股份創(chuàng)造性地實(shí)現(xiàn)了臺(tái)灣海峽復(fù)雜海域海上風(fēng)電基礎(chǔ)的“三筒吸力式導(dǎo)管架基礎(chǔ)率先批量化應(yīng)用”。通過精細(xì)化設(shè)計(jì)，該基礎(chǔ)形式用鋼量可節(jié)省高達(dá)20%，大幅降低了整體工程造價(jià)；施工過程中無需傳統(tǒng)打樁作業(yè)，僅需數(shù)小時(shí)即可完成沉貫安裝，效率大幅度提升，顯著縮短了項(xiàng)目周期。同時(shí)，安裝過程無噪音污染和海底擾動(dòng)，保護(hù)了海洋生態(tài)環(huán)境，符合可持續(xù)發(fā)展要求；服役期滿后，基礎(chǔ)可整體拆除并回收利用，實(shí)現(xiàn)了資源循環(huán)和零殘留，進(jìn)一步降低了全生命周期成本。

海上漂浮式風(fēng)電吸力錨技術(shù)有著“可回收、高靈活、強(qiáng)承載”優(yōu)勢(shì)，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于承載力分析、反懸鏈分析、安裝分析等重要環(huán)節(jié)在內(nèi)的巖土設(shè)計(jì)，以及頂板、側(cè)壁和耳板的結(jié)構(gòu)分析，該基礎(chǔ)成功應(yīng)用于明陽天成號(hào)漂浮式風(fēng)電機(jī)組，并獲得國際DNV設(shè)計(jì)及建造認(rèn)證。

在深遠(yuǎn)海漂浮式風(fēng)電浮體關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域，永福股份與荷蘭Maridea公司聯(lián)合開發(fā)了一套浮體結(jié)構(gòu)，采用水平管系精簡設(shè)計(jì)，省去第三根水平鋼管減少冗余構(gòu)件與裝配工序。該浮體結(jié)構(gòu)由錨泊系統(tǒng)、張力調(diào)節(jié)裝置等關(guān)鍵組件構(gòu)成，采用水平張緊系泊系統(tǒng)，針對(duì)系泊系統(tǒng)的受力方向進(jìn)行針對(duì)性優(yōu)化，提升抗風(fēng)浪載荷能力。

而且，該浮體支持在風(fēng)電場附近實(shí)施模塊化組裝，對(duì)港口碼頭基礎(chǔ)設(shè)施要求低，可適配中小型港口作業(yè)。浮體結(jié)構(gòu)體系通過 25 年設(shè)計(jì)壽命周期的疲勞損傷累積評(píng)估，滿足 DNV規(guī)范對(duì)近海工程的耐久性要求。

面對(duì)深遠(yuǎn)海海上風(fēng)電與海洋牧場融合發(fā)展的技術(shù)與實(shí)施挑戰(zhàn)，永福股份認(rèn)為，通過空間、結(jié)構(gòu)、功能的立體多方向融合，可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化海水養(yǎng)殖與清潔能源產(chǎn)業(yè)雙贏。

在全球首個(gè)漂浮式風(fēng)漁融合項(xiàng)目中，采用“水上發(fā)電、水下養(yǎng)魚”創(chuàng)新理念，實(shí)現(xiàn)了“平臺(tái)結(jié)構(gòu)、海洋空間、運(yùn)營功能”多空間多層次共用。其中，錨固系統(tǒng)主要由9套“吸力錨筒 + 錨鏈” 組成，每個(gè)立柱連接3條系泊纜。永福股份負(fù)責(zé)吸力錨系統(tǒng)沉貫安裝，充分發(fā)揮海上風(fēng)電優(yōu)異的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和豐富的工程建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)吸力錨一次就位成功率100%、貫入成功率100%，單臺(tái)吸力錨總安裝時(shí)間僅6小時(shí)，單臺(tái)吸力沉貫時(shí)間僅50分鐘。

數(shù)據(jù)顯示，該項(xiàng)目4MW風(fēng)電機(jī)組滿功率運(yùn)行一天可發(fā)電9.6萬千瓦時(shí)，能滿足約4.2萬人一天的生活用電需求；一個(gè)養(yǎng)殖周期的魚品收入可達(dá)到數(shù)百萬元，實(shí)現(xiàn)新能源發(fā)展與傳統(tǒng)海洋經(jīng)濟(jì)互促共贏。

截至目前，永福股份參與提供技術(shù)服務(wù)的海上風(fēng)電項(xiàng)目裝機(jī)容量超5500MW，以福建已建成項(xiàng)目為例，永福股份海上風(fēng)電領(lǐng)域科技創(chuàng)新成果在閩大規(guī)模轉(zhuǎn)化應(yīng)用至今，累計(jì)為超過5700MW海上風(fēng)電項(xiàng)目提供技術(shù)服務(wù)，減少年二氧化碳排放1221.17萬噸，創(chuàng)造了良好的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保效益。

*本文根據(jù)專家速記整理而成