漂浮式海上風電機組設計研發任務團隊
海報設計:熊鑫
從廣東陽江的閘坡漁港啟程,經過3個小時的海上航行,來到離岸約25公里,水深30米之處,由315座風機組成的“海上森林”映入眼簾。這里是國內首個百萬千瓦級海上風電場——廣東陽江沙扒海上風電場。遠遠望去,近百米高的風電機組矗立在三角結構的漂浮平臺之上,“三峽引領號”標識赫然在目。
“這是我國首臺大容量抗臺風型漂浮式海上風電機組,于2021年12月7日成功并網發電。”盡管已經過去一年多的時間,海上風電“十年老兵”、三峽集團所屬三峽能源陽江公司副總經理滕華燈每每回憶起當時的場景,依然自豪。
“自2015年起三峽集團開始布局漂浮式風機相關技術研究,依托陽江沙扒正在開發建設的海上風電場,由三峽能源與三峽上海院組建而成的漂浮式海上風電機組設計研發任務團隊(以下簡稱“團隊”),實現了漂浮式風電技術研發和應用從零到一的突破,也為我國海上風電走向深遠海進行了技術儲備。”三峽能源海上風電辦公室主任劉艾華感慨萬分。
6年風雨征途,這支由經驗豐富的60后、70后“前輩”牽頭,以活力強、干勁足的85后、90后青年生力軍為核心骨干的“老中青”強力組合,匯聚起各方的智慧與力量,在海上風電領域攻堅克難,義無反顧勇闖“無人區”、勇當“引領者”,如漂浮式平臺一般向上托舉起三峽人向海圖強“沉甸甸”的夢想。
黨的十八大以來,我國能源結構調整突飛猛進,綠色、低碳成為能源工業發展方向,海上風電亦是重點發展領域。我國深海風資源發展潛力巨大,海上風電產業逐步走向深遠海成為必然趨勢,傳統風機由固定式基礎到漂浮式基礎的升級換代也是應時之需。
“我國漂浮式風電機組起步晚,國外經驗也存在‘水土不服’。”三峽能源陽江公司總經理劉俊峰坦言起步時的困境,漂浮式風機的研發設計實為不易。
“為了走向深遠海,我們必須進行技術攻關。只有把關鍵核心技術掌握在自己手中,才能真正實現自立自強。”團隊意志堅定,斗志昂揚。
置于團隊面前的現實“考卷”是:
陽江海域環境復雜、臺風頻發,每年10月至次年2月為季風季節,浪高風急,冬季涌浪基本在2.5米以上,最高時可達4米以上,每年可作業的氣候窗口期只有100天左右。漂浮式風機如何實現抗臺風,如何高標準高質量設計牽引漂浮式平臺的系泊系統,如何精準預測海上施工窗口期,如何實施國內首次漂浮式風電機組在碼頭“靜對動”的吊裝等,一個個世界級的難題亟待攻克。
一切都是在摸索中前行。
前端技術的研究歷經坎坷。光是漂浮式平臺的選型,就花了團隊將近兩年的時間,至少做了6版方案。“第一個方案做出來覺得有問題,后續方案把第一個方案的問題解決后,還是覺得不滿意,想再優化一點,慢慢往前推進。”三峽上海院總工程師林毅峰感慨,“雖然很難,一路磕磕碰碰不少,但只要走起來,在磕碰中也是能成長、前進的。”
工程建設階段也并非坦途。回憶起“三峽引領號”的葉輪安裝時刻,滕華燈記憶猶新:“漂浮式平臺在碼頭不停晃動著,平臺微小的晃動,傳到近百米的高空,幅度都是非常大的。要在高空實現毫米級螺栓精密對接,再加上無規律的晃動,挑戰巨大。由于沒有可以借鑒的經驗,技術人員爬到機艙觀察并思考解決辦法。中國南海的7月,天氣異常濕熱,技術人員就在狹小的機艙里呆了5個多小時,直至順利對接,出艙時,汗水早已濕透了衣衫。”
“整個研發設計過程中,我們大膽假設、小心求證,反復實踐,遇到‘疑難雜癥’,不斷與國內外相關設計、施工、軟件開發單位進行大量溝通研討。為確保研發和設計的可靠性,我們團隊與軟件開發商、船級社等單位開展長期聯合辦公。為確保項目如期推進,團隊長期駐扎建造基地與海上施工現場。”劉俊峰說道。
2021年春節,是“三峽引領號”生產設計和陸上建造的關鍵時期,團隊成員一直忙碌在自己的崗位上。設計人員和工程管理人員大年初二就到了南通生產基地,為了方便溝通和快速響應處理,在現場一線和工人對接圖紙、技術要求等,夜晚整個作業區一片燈火通明。“沒有抱怨叫苦,只有加油鼓勁,所有人都憋著一股勁兒,因為大家知道,我們離目標更近了。”三峽能源陽江公司工程建設管理部主管潘宏冠說道。
最終,團隊相繼攻克一系列漂浮式海上風電關鍵技術,主要方案均來自國內自主研發,該項目也成功入選國家“十三五”科技創新成就展、2021年度國家能源領域首臺套重大技術裝備名單。2022年7月上旬,“暹芭”臺風在南海生成,臺風強度一度達到12級,風速每秒35米,成為7年來登陸粵西的最強臺風。在“暹芭”正面襲擊下,“三峽引領號”的風機機組、浮體和系泊系統安然無恙、運行良好,成為漂浮式風電機組安全性能最有說服力的證明。
“真正的大國重器,一定要掌握在自己手里。”團隊上下牢記習近平總書記視察三峽工程時的殷殷囑托。黨的二十大報告指出,“以國家戰略需求為導向,集聚力量進行原創性引領性科技攻關,堅決打贏關鍵核心技術攻堅戰”。“踏平坎坷成大道,斗罷艱險又出發”,繼續堅定不移實施三峽集團“海上風電引領者”戰略,勇當海上風電走向深遠海的時代先鋒,背上行囊,團隊已經踏上新征程。
編輯:陳曉英 萬紫薇 楊思恒