6月26日,《船報》記者在現(xiàn)場看到,全球單體容量最大的漂浮式風(fēng)電平臺“明陽天成號”(OceanX) 正在中國船舶集團有限公司旗下中船黃埔文沖船舶有限公司進行風(fēng)輪總成,并將于近期完成安裝。這也是全球首臺在一個漂浮式基礎(chǔ)上安裝兩座風(fēng)機的海上風(fēng)電平臺 ,該平臺首創(chuàng)“V”字型塔架結(jié)構(gòu),總裝機容量達到16.6兆瓦 。
該平臺由廣東明陽集團自主研制,其漂浮式基礎(chǔ)由黃埔文沖建造。據(jù)測算,“明陽天成號”正式投運后,平均每年可發(fā)電約5400萬度,能滿足3萬戶三口之家一年的日常用電 。該海上風(fēng)電平臺可以有效減少單位千瓦造價、用海面積和運維成本,將為我國海上風(fēng)電由近海向深遠(yuǎn)海發(fā)展、實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)提供開創(chuàng)性方案。
不同于常見的“風(fēng)車”造型的海上風(fēng)電平臺,“明陽天成號”由一個漂浮在海面上的“Y”字型漂浮式基礎(chǔ) 以及安裝在漂浮式基礎(chǔ)上的3個橄欖球形浮筒、1個“V”字型塔架、2臺風(fēng)機 組成,再加上黃白灰相間的涂裝,使整座平臺看上去像“海上摩天輪”。
據(jù)介紹,該平臺葉輪最高處達219米,空中最大寬度約為369米,整座風(fēng)電平臺排水總量約1.5萬噸;2臺8.3兆瓦風(fēng)機的葉輪尖端間隔5米,實現(xiàn)了最大化捕風(fēng)率。當(dāng)風(fēng)機啟動后,兩個葉輪將朝相反方向轉(zhuǎn)動 ,這使得葉輪中間區(qū)域的風(fēng)速提升,空氣動能轉(zhuǎn)化的電能也隨之增加,比同等掃風(fēng)面積的單個大風(fēng)輪風(fēng)機的發(fā)電量提升4.29% 。該平臺整體拖航設(shè)計吃水5.5米,可應(yīng)用于水深35米以上的全球廣泛海域 。
目前我國海上風(fēng)電正由省管海域向深遠(yuǎn)海開拓,沿海各省份規(guī)劃的專屬經(jīng)濟區(qū)海上風(fēng)電項目已達1.5億千瓦 。在專屬經(jīng)濟區(qū),不僅風(fēng)力更強勁,對交通、漁業(yè)、環(huán)境等的影響也更小。因此,以“明陽天成號”為代表的漂浮式風(fēng)電平臺有望成為主流,推動海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展實現(xiàn)“二次跨越”。
讓風(fēng)機在深遠(yuǎn)海“安身立命”,最關(guān)鍵的就是漂浮式基礎(chǔ)。該基礎(chǔ)長117米,寬105米,高39.5米,總重8000余噸。為提升產(chǎn)品市場競爭力,降低成本,平臺主體并非采用海洋工程中常見的純鋼結(jié)構(gòu)形式,而是全球首次采用超高性能混凝土澆筑而成 ,其強度是普通混凝土的4倍左右,從而達到鋼結(jié)構(gòu)的承載能力,并且耐腐蝕、防滲透、成本低,非常適合深遠(yuǎn)海風(fēng)電場建設(shè)。
巨大的體量、嚴(yán)格的工藝……這些都給“明陽天成號”的建造者們帶來了巨大挑戰(zhàn)。船廠工程人員積極探索,創(chuàng)新性采用懸臂式滾裝上駁和浮船塢懸臂狀態(tài)下水的施工方案,實現(xiàn)了模塊化安裝,簡化了建造工藝,提高了建造質(zhì)量和建造速度。期間,黃埔文沖首次完成高40米、寬10米、重達1000噸的特殊組合件,以及長達85米、重達450噸的超長塔架的陸地轉(zhuǎn)運,105米超寬產(chǎn)品浮船塢下水,攻克了總張力達30000噸、絞索數(shù)量達1500余根的非對稱結(jié)構(gòu)張拉工藝,刷新多項行業(yè)紀(jì)錄。
“明陽天成號”采用單點系泊和長機翼形塔筒,所以當(dāng)臺風(fēng)來時,平臺在錨鏈的牽引下,可自動調(diào)整角度,使風(fēng)葉正對來風(fēng)方向,實現(xiàn)捕風(fēng)能力最大化。據(jù)明陽集團相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹:“單點系泊依靠鐵錨把整座平臺固定在海中,相比之前用成百上千噸鋼結(jié)構(gòu)來固定風(fēng)機,這種方式無疑將大大降低深遠(yuǎn)海風(fēng)電場的建設(shè)成本 。而且采用單點系泊使整個風(fēng)電平臺支撐結(jié)構(gòu)的極限載荷降低了40% ,從而大大提高了臺風(fēng)天氣中的安全性和穩(wěn)定性 。”據(jù)測算,“明陽天成號”在海上可經(jīng)受72米/秒的風(fēng)速和30米波高 的極端考驗。