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國電電力:東海追夢 風舞舟山

來源: 中國電力新聞網      日期:19.04.17

國電電力:東海追夢 風舞舟山

——寫在全國首個高高承臺近海風電場全面建成投產之際

在浙江省東北部廣闊的東海上,63臺風機張開臂膀、迎風長舞。這是國電電力發展股份有限公司開發建成的首個海上風電場,也是全國首個使用高高承臺基礎的近海風電場。

2019年4月12日,歷時27個月11天總裝機容量25.2萬千瓦的國電電力浙江舟山海上風電公司普陀6號海上風電場全部建成投產,東海的海風化成源源不斷的清潔能輸送到了千家萬戶。

2017年3月29日,舟山海上風電項目開工建設,同年12月14日,首臺風機成功并網該項目設計利用小時數3052小時,預計年上網發電量近7.7億千瓦時,可供近35萬戶家庭使用一年,并且不會產生任何污染,每年還可節約標煤24萬噸,減排二氧化碳61萬噸、二氧化硫4378噸、二氧化1751噸,煙塵2.2萬噸,節約用水210萬噸。

領跑

2007年,中國海上風電起步。10年后,東南沿海海上風機已有數百臺。

當時,隨著海上風電技術發展日益成熟,加上集團公司和國電電力在風電開發上給我們提供的強有力的技術支撐,更加堅定了我們走新能源轉型的綠色發展之路。”國電電力浙江分公司總經理錢忠文說。

2009年12月,浙江分公司與舟山市普陀區人民政府簽署合作協議,確定在舟山市普陀區六橫海域開發海上風電項目。

徐勇,浙江舟山海上風電公司總經理,也是該項目的總指揮。在他的辦公室里,墻上貼滿了密密麻麻的施工圖,其中一張項目工程示意圖赫然醒目。“你看,我們風機布局的海域,呈七邊形。每一邊都有其特殊性。”

浙江省海洋資源豐富,航道縱橫密集,星羅棋布,要在“九龍治水”的海域爭取海上風電的一席之地,難度之大難以想象。

“當時,國內海上風電項目少,沒有成熟的經驗可以借鑒,我們就自己研究,買書、買圖紙,看各方面相關法律法規,可以說是拿著放大鏡找破解之法。”

“令我們引以為傲的是,我們這支團隊有著豐富的電廠運行管理經驗,更有‘三千’苦干精神!特別能吃苦。”

2011年6月30日,國務院批準設立浙江舟山群島新區。2012年,舟山新區規劃建設起步。伴隨國家“十二五”對海上風電的政策支持,建設者前期高效溝通和不懈努力終見成效,在諸多競爭對手中脫穎而出,2012年12月,普陀6號項目順利取得國家能源局“路條”,成為浙江省首個取得路條的海上風電項目。

2013年12月,該項目獲浙江省發改委核準,浙江舟山海上風電開發有限公司成為浙江海上風電建設的領跑者。

2014年1月,時任集團公司領導來到現場調研,要求我們扎實做好海上風電項目前期評估分析,積極儲備資源,占領市場。”

“集團公司對項目建設寄予厚望,2015年,集團公司領導在現場調研時強調,要做強做優海上風電項目,為集團公司在海上風電發展樹立新標桿!”

2016年,該項目順利通過集團公司投資決策和開工決策。藍圖繪就,看到項目一次次取得突破性進展,肩負著時代使命和重托,建設者們干事創業的信心更加堅定:“我們要勇立潮頭,不畏艱難、奮力前行!”

領先

盡管趕上了中國海上風電大規模產業化發展的快車道,但在祖國東部這片海域建設風電,挑戰無處不在。

風掠過葉片,帶動長長的葉片徐徐轉動,風在葉片尾端形成新的氣流,受其影響,風機周邊的氣流分布發生變化,這種影響被稱為“尾流影響”。在國內投運的諸多海上風電場中,一般風機平均尾流影響系數在10%左右。

舟山海上風電風機型號為西門子SWT-130,高90米,葉片長度63.45米。場內風資源的利用效率,直接影響日后收益。作為風電場設計的重要環節,風機微觀選址的合理性,是工程師們面對的重大課題。

“當時,設計院提出的是傳統的‘矩陣’布置方案,這個布置最大問題就是尾流影響大。當時,我們提出南北兩排布置,通過縮小風機與風機的間距,拉開行距,減少尾流影響。”

經計算,新改進的布局方案,同型號每臺風機尾流影響系數降至6.3%,刷新了當時國內海上風電風機尾流影響最小的新紀錄。

若按63臺風機年發電7.5億度電計算,尾流影響系數降低3%就意味著可多發2250萬度電,可供2250萬輛純電動私家車行駛26000公里,相當于繞赤道行駛1圈多。

在看似平靜的海面下,還存在著一種“涌浪”的強大干擾。“浪”是近海風吹過海面產生的波浪,往往波長比較短;而“涌”類似于很遠處的風推著大山在海上行進,可能近海面看似風平浪靜,但波長大,影響范圍廣,持續時間長。涌浪流經承臺,會對樁基產生巨大的沖擊。若設計不當,500多噸重的風機很有可能被連根拔起。

不僅如此,舟山六橫沿海,海底地質屬于糊狀淤泥和類淤泥地質,僅淤泥層的厚度,就有10多層樓高。要在這里打樁,好比在豆腐上插筷子,難度可想而知。

怎樣在這種特殊海域下,穩穩地建起風機呢?“提高抗拔力是關鍵,臺風席卷海浪而來,會對承臺底部產生將近2000噸的浮托力。雖然,當時風電技術已經迅速發展,各種風機基礎形式被設計應用,但在所有現有方案中,滿足我們要求的卻沒有。”

對此,建設者們不斷自我加壓,在這片海域進行了長達2年的監測,會同設計院、施工專家反復研究討論,多次優化,創造性地提出了“高樁高承臺改進基礎”方案,在原來多樁高承臺基礎上,充分考慮歷史最大波高等諸多因素的影響,將承臺基礎平面從原來10.5米抬高到12.5米。這一舉措大幅提升了樁基的安全性,降低工程造價近2億元。

12.5米底標高的高高承臺,不僅能抵御5層樓高的巨浪,還成為中國海上風電發展史上最高的承臺。

創新

近幾年,受厄爾尼諾現象的影響,影響舟山海域的臺風,一年更比一年強勁。

2018年,影響舟山海域的臺風就有12次之多。風多,對于風機來說無疑福音,但對建設中的海上風電項目來說則不然。

海上風力發電對促進當地經濟發展、優化能源布局的優勢明顯,但如何應對災害性氣候,在極端惡劣情況下,不影響海事和當地漁民生活,為社會提供可靠用能用電保障,是社會各界關注的焦點。

“我們的風機有自動偏航功能。當風速超過25米每秒時,葉片自動停止轉動,機頭轉至迎風面,葉片翻轉至與風一致的方向,減少臺風對風機的影響。但要保證這套功能正常使用,必須保證對偏航電機供電。”

有著30年火電運行管理經驗的徐勇,大膽提出了“大孤島”運行方案。建造2臺柴油發電機,在系統斷電情況下自啟動,保證風機偏航加熱的電源供應。

為了確保該方案有效運行,建設者們還考慮到了臺風特點,對柴油發電機房百葉窗進行優化,在臺風期間保證機房通風良好,且不受雨水漫灌的影響。

2017年9月,該工程第一臺風機進入吊裝階段,直徑14米大的承臺旁,東海工7號起吊船,將700多噸風機離岸12公里的海域吊起,安裝到承臺上。

因為起吊船會隨著波浪晃動,自身不能固定,再用它來起吊千噸級的龐然大物,并實現精準安裝,難度巨大。同時,還要靜待“時機”,施工海域海況多變,潮流無規律可循,來自太平洋的8級陣風就能形成影響施工的涌浪,時機稍縱即逝。據統計,2018年8月,能夠施工建設的時間只有5天。

既然沒有“天時、地利”,那就在“人和”上做文章。聰明的工程師們,一刻沒有停歇建設的步伐,為了盡最大努力跟“風”賽跑,趕進度,他們努力探索,不斷提高裝機效率。

為破解起吊難題,建設者們將運輸船和起吊船先拖到相對平穩海域先完成起吊,再吊著風機安裝到指定承臺上,首創了“負重托航式風機整體吊裝”法。創新為舟山海上風電建設插上了騰飛的翅膀。

該公司創新安全管理模式,制定了《海上風電建設安全文明措施費標準》,讓安全投入與施工效益掛鉤,要求施工單位在工程建設中,確保人工、材料等方面的安全措施投入,同時制定費用列支條目,保證“資金用在刀刃上”。截至目前,該公司安全零事故,樹立了國內海上施工安全管理新標桿。

該公司首創“設計監理雙驗收”管理制度,將工程檢驗分批、分部、分項、單位工程驗收等納入到雙驗收體系中,所有涉海的驗收項目均要求設計人員參與,讓畫圖人到現場確認是否做到高質量按圖施工,確保了設計意圖貫穿整個施工過程和每個施工環節。該項目分項工程驗收合格率達到100%。

該公司創造性提出“長波靜對靜施工平臺”,在風機承臺邊搭設輔助平臺,將海上施工轉變為“陸上”施工,提高了安全系數,人為增加可作業天數。

隨著一項項施工工法應用于實踐,大大提高了工作效率。2019年3月31日,歷經27個多月的緊張建設,普陀6號2區工程項目實體施工完工。

揚帆

2018年7月20日,東海面烏云遮天,臺風“安比”裹挾強風暴雨,直奔浙江,所經海域掀起狂風巨浪。臺風過后,正在建設中的海上風場設備、設施安然無恙。

就在此前半個月,海上風電的建設者利用兩個臺風間隙僅4天的窗口期,成功完成了2臺風機的吊裝和海上升壓站至44號風機首根行間海纜的敷設。

在項目建設過程中,海上風電人探索出了一套特有的應對方案,翻開該公司《普陀風電場防汛抗臺應急處置方案》《普陀風電場風機臺風模式投運方案》,如何應急、怎樣操作,語言簡練、記錄清晰,參與方案編寫的工程師中,一半以上是90后。

“人才資源是企業發展的第一資源,在項目成立之初,國電電力提出‘三個一’,要求我們不僅要干好一個項目,總結一套經驗,還要帶出一支隊伍。”

“紅色是在維修的風機,藍色是投運的風機,而這些灰色是還沒投運的。當風速超過3米每秒時,這些風機就會轉動……” 在六橫島西面圍墾區,一座嶄新的運維保障基地已經建成。集控室里,年輕員工們正在自信地監控著風機運維情況。

六橫島四面環海,渡輪是唯一進入島的交通工具。每年3-5月份,島上多霧,遇到封航是常有的事情。海島氣候潮濕、交通不便,成為困擾年輕員工的一大難題,有些剛分配來的大學生,不久就辭職走了。

該公司黨委書記吳三紅感慨地說:“在這里,工作滿3年的員工都可以競聘主管或值長,通過考試,結合前三年考評成績,總分85分以上就能聘任。如果沒有足夠崗位,也不用擔心,他們不但享受與新崗位幾乎相同的待遇,還具備應聘上一級崗位的資格。”制度上的保障,讓年輕人看到了希望,越來越多年輕人喜歡上了這片海。

隨著一臺臺高聳的風機矗立到大海之上,舟山海上風電公司的員工也茁壯成長起來,其中2人被評為國電電力高級專家,2人進入國電電力“青年英才”行列,其中1名還被評為浙江舟山群島新區高層次人才,兩位2013年入職的大學生走上了中層管理崗位。

日出東方,東海之上,一排排嶄新的風機屹立潮頭。如今,海上追夢已成現實。未來,這群海上追夢人將繼續秉承拼搏和實干的創業精神,不負國家能源集團和國電電力新使命,在遼闊的東海上建設起百萬千瓦海上風電群。(勵圓)

 

責任編輯:劉卓  投稿郵箱:網上投稿

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