通讯员 王璐 科技日报记者 何亮
10月1日，广西北海铁山港区，海风吹拂，碧空如洗。
明黄的半潜式平台静泊在岸边，超大容量风力发电机组矗立其上。随着最后一支叶片与轮毂精准对接，全球首台16兆瓦漂浮式风电机组——“三峡领航号”完成一体化组装，并将启程奔赴离岸70公里、50多米水深的位点目的地。
“三峡领航号”，中国海上风电向深远海迈进的关键项目之一。其核心设备，风力发电机组，年发电量约4465万千瓦时；其核心基础，半潜式平台，能抵抗17级台风；其设计建造历程，协同攻关，打通海上风电产业链全链条。
设计理念从“刚性”到“韧性”
在近海，风机主要靠坚固的桩基“站稳”，抵抗风浪流。而在深远海，风速可达73米每秒，浪高超过20米，传统固定式基础难以适应。为此，“三峡领航号”研发团队提出“韧性”理念——不追求绝对稳定，而是在极端环境下寻求动态平衡。
“我们把风机、浮体、系泊系统看作一个整体，既要考虑整体受到外部环境的作用，又要考虑彼此之间运动和力学的影响。”三峡上海院总工程师林毅峰说，这正是一体化设计的初衷。
从理念提出到雏形初现，历经10次方案迭代、5次浮体结构造型更新、数十项核心参数修正，研发团队在摸索中，将一体化漂浮式风电机组仿真成型。
为了验证理论，研发团队将狂暴的南海风浪“搬”进实验室。巨大的水池中，缩小近60倍的风机与浮体在模拟风洞下摆动，传感器实时监测平台运动数据，“啃”出平衡秘诀——主动压载系统通过900吨水在三个水仓间流动，实现平台倾斜不超过3度，风机始终保持在最佳出力角度。
从实验室走到生产组装一线，“刚性”到“韧性”的转变，带来显著效益：单位兆瓦用钢量下降近半，年发电量提升3%。
挺进蓝海从“研发”到“商用”
我国南海季风盛、风浪频。
在海风阵阵中，不到半小时，风机叶片即升至160米高度，176颗螺栓精准对接、逐一紧固。这背后是长达半年的周密准备。
“我们面临施工窗口期紧张、成本管控压力大、台风防御难度高等五大核心挑战。”三峡集团广东分公司生产管理部副主任向君介绍。
全球80%以上的海上风能资源分布于水深超60米海域，我国50米水深海域风能储量是近海的2至3倍。与欧洲海域相比，我国南海海床平缓、台风频发、海底地形复杂。
国外的经验套不到中国的海上，只能坚持科技自主创新。可单纯依靠市场，难以自发形成创新生态。
“三峡领航号”的研发、制造与安装，让行业看到破局模式——“国家攻关、技术突破、成本下降、市场扩张”形成循环，从要素驱动走向创新驱动，技术进步和产业升级走向可持续。
“从此前的‘引领号’到如今的‘领航号’，两台浮式风机均是国家科研出题、产业链协同攻关答题的生动实践。”三峡能源副总经理、党委委员吕鹏远表示，“我们攻克了大叶轮、大容量机组、一体化仿真计算等一系列难题，不仅关键零部件实现100%国产化，还形成技术突破、装备升级、产业发展、成本下降的良性循环。”
在这一模式中，三峡集团坚持集中连片、规模化开发，系统规划海域利用与电能送出通道。
依托该项目，我国漂浮式风电在基础结构、系泊系统、动态电缆和一体化设计等方面形成行业标准，“三峡领航号”也成为国内首个入级中国船级社的漂浮式设施，为漂浮式海上风电商业化开发蹚出一条路。
网友评论
