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追问海上风电开发的“华电重工模式”
2016-05-30 11:45:27来源:中国电力报
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      尽管我国海上风电上网电价已经高达0.85元/千瓦时,但是依然难以平衡高昂的开发成本。能否把开发成本降低到市场可以承受的程度,是我国海上风电开发成功与否的关键。

      《可再生能源发展“十二五”规划》显示,2015年我国海上风电装机计划达到500万千瓦,但是国家能源局公布的数据显示,截至2015年末,我国在建和投产的海上风机仅有176.3万千瓦,与目标相差悬殊。

      “降低开发成本对于我国开发海上风电市场至关重要,也是我们华电重工股份有限公司(以下简称“华电重工”)切入该行业的立足点。以前市场开发成本高达2.2万元/千瓦左右,而在国家电投滨海北H1区100兆瓦海上风电项目,华电重工采用的单桩无过渡段基础施工方式,首次实现了我国海上风电开发成本的大幅降低。”华电重工总经理王汝贵向记者表示。

      华电重工进行的是一场怎样的探索,一度为外界所猜测。

      谜一样的华电重工

      海风呼啸,海浪重重地拍打着船舷,也拍打着赖福梁的心,但赖福梁早已忘记了甲板剧烈的晃动,不停地远眺广阔的海上风电场。

      国家电投滨海北H1区,一排排数十米高的风机傲然伫立在海平面上,缓慢旋转着的巨型叶片,宁静、安详。

      赖福梁是福建省新能海上风电研发中心主任,该中心为福建省发展改革委直属企业,承担着福建地区海上风资源开发任务。台湾海峡属于我国海上一类风资源地区,但是由于复杂的海洋气候、洋流条件以及海洋花岗岩地质结构,导致该地区海上风电开发迟迟未能起步。为此,赖福梁带领自己的团队几乎跑遍世界各地,寻求合理的开发技术路径。无果。

      “在国内为数不多的海上风电项目开发中,华电重工承建的国家电投滨海北H1区海上风电项目,施工速度是最快的,施工成本也是最低的。”赖福梁抹了一把溅到脸上的水珠,指着远处的巨型风机告诉记者。

      据了解,国家电投滨海北H1区海上风电项目是国内第一个以制桩、制塔筒、打桩、安装风机“四合一”方式承接,第一批应用单桩无过渡段基础形式的海上风电项目。

      “华电重工技术能力在国内应该首屈一指,这是保证项目创下多个国内第一的必要条件,国家电投滨海北H1区海上风电项目有望成为国家海上风电开发的示范工程。”国家电投江苏海上风力发电公司总经理张翼如此评价说。

      从2007年中海油在渤海湾竖起第一台风机,我国海上风电开发经历了近十年的历程。而华电重工2013年才刚刚涉足海上风电开发,在高技术、高投入、高风险的海上风电开发领域,华电重工在如此短时间内因何后来者居上?“我们2013年开始布局海上风电业务,当时国内海上风电开发是复制的陆上开发经验,成本极高。我们确定的发展思路就是降低开发成本。后来我们走访了欧洲多个海上风电场,经过反复研究,决定采用欧洲海上风电开发模式,购买了国内首台海洋风电自升式平台“华电1001”号,开始布局我国的海上风电开发市场。”华电重工海洋与事业部总经理袁新勇接受记者采访时表示。

      从华电1001号开始

      对于国家电投江苏海上风力发电公司来说,如何确定承建方也是个艰难的选择。国家电投滨海北H1区海上风电项目承担的国家电投“十三五”海上风电开发战略“首战”使命,让身为国家电投江苏海上风力发电公司总经理的张翼备感压力。

      国家电投滨海北H1区风场平均风速达7米/秒,施工难度较大,而国家电投选择的西门子4兆瓦海上风电机组机舱重达246吨,且主机与塔架连接过程必须实现静对静安装。在波涛汹涌的大海上完成如此高标准的安装任务,考验着施工方。

      华电重工刚刚引进的“华电1001”号海洋风电自升式平台无疑为如此严苛的施工标准提供了保证。

      当记者搭乘的工程船驶进国家电投滨海北H1区风电场时,只见“华电1001”号海洋风电自升式平台正在进行吊装任务。“华电1001”号海洋风电自升式平台庞大的船体已经被四根深入海底的立柱从海平面稳稳托起,船体上一台起重机正吊着主机向塔架缓缓移动,尽管海浪猛烈拍打船体,但吊装过程依然十分平稳。

      “我国初始的海上风机安装方式,多为整体安装,即在码头上完成组装,再用专业设备把整机拖进船舶,之后运输到现场进行整体安装。由于风机体积庞大,海上吊装对风速要求极其严格,稍有不慎就会影响施工质量。”华电重工海洋与环境事业部项目管理现场经理裴立勤向记者表示。

      华电重工依托“华电1001”号海洋风电自升式平台实现了我国首次风机设备分体吊装。

      “‘华电1001’号施工作业需要四根立柱插入海底,使船体脱离水面,但是由于海底泥沙比较松软,难以承受巨大船体的负载,于是,我们创造性地利用海床支撑力与海水浮力托住船体,成功创造新的工况进行施工,创造性地应用模式也为我们施工提供了保障。”华电重工海洋与环境工程事业部总经理助理刘玉飞对记者表示。

      据了解,今年6月底,国家电投滨海北H1区海上风电项目25台风机将全部并网发电,这将是国内施工进度最快的海上风电项目。

      突破性开展无过渡段基础施工

      随着打桩锤敲击的一声声巨响,“华电1001”号边上的一根直径达6米、高70米,重达700吨的单桩一点点嵌入海底,它将成为该项目第15号风机坚固的基础。

      国家电投滨海北H1区海上风电项目是我国第一次应用自升式海上平台完成大直径钢管桩作业的海上风电项目。

      “虽然单桩体积庞大,但对施工精度要求却达到3‰的垂直度,也就是单桩的上表面水平度不超过16.5毫米。”裴立勤向记者介绍。

      为了保证单桩无过渡段基础施工精度,华电重工的工程师不断测试实验,突破性地开发了打桩水平测量仪,对单桩进行高精度动态监控。

      “最初打桩主要是人工测量,效率极低并且精度较差,我们施工团队不断地研究突破,对打桩设备进行了精度改造,安装了我们自己研发的精度设备,打桩精度与速度都实现巨大飞跃。”刘玉飞告诉记者。

      但是,国家电投滨海北H1区海上风电项目技术并没有满足赖福梁的要求,因为福建区域的海床多为坚硬的花岗岩,与国家电投滨海北H1区以泥沙为主的地质条件有着巨大区别。华电重工怎样攻克福建地区特殊的海洋地质结构呢?记者了解到,华电重工已经开始为“十三五”海上风电开发进行着技术攻关,而福建地区海上风电开发面临的复杂地质结构就是华电重工要攻克的目标,一种升级版单桩无过渡段基础施工工艺———嵌岩式单桩基础施工工艺在华电重工技术部门内紧锣密鼓地研究着。

      “我们计划采用单桩嵌岩技术,该技术是利用先进设备在花岗岩上打出足够大的孔洞,让单桩嵌入,与花岗岩融为一体,之后在单桩上面安装风机。”刘玉飞告诉记者。

      这种技术一旦在福建实施成功,福建地区海上风电开发成本就会大幅降低,福建地区也将进入全面海上风电开发阶段。

      那是一个赖福梁期待多年的时刻,在众多如华电重工一般的海上风电建设企业的努力下,正一天天地接近。


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