8月6日,廣東深圳市東南200公里的珠江口盆地海域,全球首座16兆瓦張力腿浮式風(fēng)電平臺(tái)——“海油安瀾號(hào)”成功接入陸豐油田電網(wǎng),為海上油田直供綠電。這是我國(guó)首座張力腿浮式風(fēng)電平臺(tái),也是全球應(yīng)用水深最深、離岸距離最遠(yuǎn)、單機(jī)容量最大的張力腿浮式風(fēng)電平臺(tái),標(biāo)志著我國(guó)深遠(yuǎn)海浮式風(fēng)電裝備技術(shù)走向世界前列,為我國(guó)海上風(fēng)電開發(fā)成功探索了新技術(shù)路線。
張力腿浮式風(fēng)電平臺(tái)和傳統(tǒng)海上風(fēng)機(jī)有何區(qū)別?“傳統(tǒng)的海上風(fēng)機(jī)大多數(shù)是固定式的,比如將巨大的樁基打入海床,從而支撐起風(fēng)機(jī)。這種方式在淺海域比較成熟,但當(dāng)海上風(fēng)電走向深海,樁基更長(zhǎng)更重,鋼材用量激增,施工難度和成本也在同步上升,使得經(jīng)濟(jì)效益大幅降低。”“海油安瀾號(hào)”項(xiàng)目負(fù)責(zé)人禹應(yīng)平說(shuō),當(dāng)水深超過(guò)60米后,固定式風(fēng)機(jī)經(jīng)濟(jì)性大幅降低,而浮式風(fēng)電平臺(tái)則成為更具優(yōu)勢(shì)的技術(shù)選擇,張力腿式又是浮式風(fēng)電平臺(tái)的一個(gè)重要的技術(shù)路線。
張力腿浮式風(fēng)電平臺(tái)由浮體、海底錨固基礎(chǔ)和系泊系統(tǒng)組成。以“海油安瀾號(hào)”為例,平臺(tái)底座為邊長(zhǎng)約100米的三角形浮體結(jié)構(gòu),上部浮體提供巨大的浮力往上“頂”,同時(shí)平臺(tái)下方的9根垂直緊繃的鋼纜,即“張力腿”,和海底的錨固基礎(chǔ)緊緊連接,將浮體向下“拉”,“一頂一拉”兩股力牢牢將平臺(tái)“釘”在海面上。
禹應(yīng)平說(shuō),張力腿浮式風(fēng)電平臺(tái)的穩(wěn)定性、單位兆瓦用鋼量具有突出優(yōu)勢(shì),且用海面積更小,大大緩解了海上風(fēng)電開發(fā)與傳統(tǒng)海洋利用活動(dòng)的矛盾,將更有利于海洋空間的高效集約利用。
技術(shù)優(yōu)勢(shì)的背后是挑戰(zhàn),張力腿浮式風(fēng)電平臺(tái)也是國(guó)際公認(rèn)技術(shù)難度最高的浮式風(fēng)電方案,此前國(guó)內(nèi)沒(méi)有應(yīng)用先例。“海油安瀾號(hào)”整體高度近110層樓高,總重7800噸,其所在海域面臨臺(tái)風(fēng)頻發(fā)等復(fù)雜海況,鋼纜需長(zhǎng)期承受巨大拉力等嚴(yán)峻考驗(yàn),且主體結(jié)構(gòu)剛性和建造精度要求極高,從裝備設(shè)計(jì)到建造運(yùn)輸每一步都面臨極大考驗(yàn)。
“海油安瀾號(hào)”項(xiàng)目工程師馮東說(shuō),“海油安瀾號(hào)”能成功實(shí)施,在于充分發(fā)揮了新型舉國(guó)體制的優(yōu)勢(shì),央國(guó)企、民企協(xié)同創(chuàng)新、聯(lián)合攻關(guān)。多家國(guó)內(nèi)頭部制造加工企業(yè)共同參與研發(fā)制造,突破了技術(shù)瓶頸,大量零部件均為世界首創(chuàng)。
據(jù)了解,“海油安瀾號(hào)”搭載了16兆瓦抗臺(tái)風(fēng)機(jī),掃風(fēng)面積5.3萬(wàn)平方米,相當(dāng)于7.5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)足球場(chǎng)。投產(chǎn)后預(yù)計(jì)每年可為油田提供5400萬(wàn)千瓦時(shí)綠色電力,能夠滿足7萬(wàn)人一年的用電需求,相當(dāng)于節(jié)約燃料油1.5萬(wàn)立方米,減少二氧化碳排放3.5萬(wàn)噸。
據(jù)國(guó)家氣候中心評(píng)估,深遠(yuǎn)海的海上風(fēng)能資源,是未來(lái)海上風(fēng)電增量空間的關(guān)鍵來(lái)源。“十五五”規(guī)劃綱要明確,在渤海、黃海、東海、南海海域建設(shè)海上風(fēng)電基地,規(guī)范有序推進(jìn)深遠(yuǎn)海風(fēng)電開發(fā),海上風(fēng)電累計(jì)并網(wǎng)裝機(jī)規(guī)模達(dá)到1億千瓦以上。
“我國(guó)深遠(yuǎn)海風(fēng)能資源豐富,要更好開發(fā)這些資源,就必須把風(fēng)機(jī)從‘插在海床上’變成‘漂在海面上’。”馮東認(rèn)為,張力腿浮式風(fēng)電平臺(tái)在未來(lái)發(fā)展空間廣闊,有望成為深遠(yuǎn)海風(fēng)電開發(fā)的“新增長(zhǎng)曲線”。
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