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龍源電力:海上風電的新標杆
江蘇海上潮間帶風電場建設紀實

龍源如東150mw海上(潮間帶)示範風電場

龍源振華施工船

  “1億”和“1000萬”兩個數字對於每一個國電人來說,有著不同尋常的意義。2011年10月底,中國國電集團公司總裝機容量突破1億千瓦,其中風電裝機容量突破1000萬千瓦,標誌性風機位於江蘇如東海上(潮間帶)150wm大型示範風電場。在“大力發展新能源引領企業轉型”戰略的指引下,中國國電在發展海上風電方麵取得了顯著的成就。

  跟陸上風電相比,海上風電還處於探索階段,在這1000萬千瓦的風電裝機容量中,海上風電也隻占有很小的一部分。但是,在陸上風電競爭日益激烈、增速放緩的今天,開發海上風電就有了特殊的意義。近年來,國電龍源積極探索海上風電開發的實踐,為國電集團和整個行業的發展積累了寶貴的經驗。

  排除萬難搶工期

  江蘇如東150mw潮間帶示範風電場是國內首個海上潮間帶示範風電項目。項目建成後,年上網電量約37500萬千瓦時,可供應30萬戶居民的正常用電。該項目的開發建設,對我國開發海上風電場風資源評估選址、規劃設計、施工建設、運行維護具有積極的指導示範意義,同時為我國實現海上風電設備製造國產化打下堅實的基礎。

  截至2011年10月31日,龍源如東150mw潮間帶示範項目風機基礎共投入三個施工作業麵,風機吊裝第三個工作麵也已進場施工,已完成34台基礎施工和22台風機吊裝,實現首批50wm容量投產發電。

  據龍源江蘇海上公司介紹,他們計劃在剩餘的兩個月中,在保證工程質量的前提下繼續推進工程進度,力爭年底前投產100mw裝機容量。屆時,龍源電力的海上潮間帶風電裝機容量將達到全國第一,建成全球最大的海上潮間帶風電場,這將大大提高公司的影響力。除此之外,他們還計劃在今年年底前完成剩餘的3台基礎施工和至少8台風機的吊裝,為明年整個項目的投產打好基礎。  

  顯著成績背後沉澱的,是年輕的龍源人不斷地付出與辛勞。

  在潮間帶建設一個風機基礎,混凝土基礎要20天,多管樁基礎要10天。為了提高施工效率,龍源電力決定大規模應用單樁沉樁技術。作為第一個吃螃蟹的人,龍源電力並無國內外先進經驗可循,前兩次單樁沉樁垂直度誤差率都遠過了行業標準,無法滿足風機正常運行的技術要求。

  當時有外國專家認定,以目前的技術根本無法將誤差率控製在千分之六以內。但是龍源電力經過反複研究和設計院和專家會議的幾輪討論後認為,隻要調整到基礎樁在自然狀態下垂直,沉樁必然成功。於是,在專家質疑的目光中,龍源電力開始了第三次單樁沉樁。

  今年8月13日,經過兩個多小時、三千多下液壓衝擊錘的敲擊,龍源海上公司工程建設團隊將50多米長、5米直徑、幾百噸重的單樁基礎打入了地下40多米的位置,最終將垂直度誤差率控製在了千分之二以內,第一次完成符合行業標準的單樁基礎沉樁工作,也標誌著龍源電力掌握了大規模開發海上風電的核心技術。

  從此,龍源江蘇海上公司夜以繼日,根據潮汐的漲落規律不斷推進工程建設進度。

  潮汐是受月亮影響的,每天漲落兩次,第二天比第一天推遲一個小時左右,15天為一個周期。因為要在漲潮時移船運輸,落潮時坐灘施工,所以施工人員作息和工作的時間要根據潮位變化不斷調整,這樣的工作方式被龍源人形象地描述為“跟著月亮走”。

  施工船體龐大,移動緩慢,潮汐又處於不斷變化中,因而施工時間被拆散了,有效時間短而且零碎。所以,工作必須環環相扣,每一分鍾都很重要。有可能就差那麼幾分鍾,就要等到下一個潮位,工程進度就要耽擱一天。這些因素決定了船上人員不能頻繁上岸。於是,施工船就成了每個工程建設團隊的第二個家。

  為了保證工程進度,龍源電力施工人員長時間吃在船上,住在船上,目的隻有一個——在保證安全和質量的前提下,加快工程進度,爭取明年早日實現150mw潮間帶大型示範項目的全部投產,保持並擴大龍源海上風電在行業內的領先優勢。

  開拓進取累經驗

  從6月21日潮間帶150mw大型示範風電場開工建設到完成22台風機的吊裝,龍源電力僅僅用了4個月的時間,但這樣的成績並不是一蹴而就的。事實上,龍源電力作為第一個“吃螃蟹”的人,經曆了長久的探索和積累。

  2009年6月,江蘇如東32mw潮間帶試驗風電場開工建設。該項目是龍源電力開發建設的第一個海上風電項目。當時,這個試驗項目也成了整個行業的焦點,它的開發結果對於我國能否打開海上風電的大門有著舉足輕重的意義。

  那時候,龍源電力還沒有現在的大型施工船,也沒有任何經驗可以借鑒。施工人員幾乎天天都下海,就是為了能盡快掌握海上水文特點,探索一套良好的施工工藝。

  日複一日,龍源電力的施工人員不斷往返於岸邊和潮間帶,對灘麵情況進行實地考察,最終確定了海纜路徑、施工方案以及風機主設備運輸方案。就這樣,龍源電力掌握了首套潮間帶風電施工工藝,摸索了一條符合中國國情,適應中國沿海水文、地質和海岸特點的海上風電建設道路。2010年9月28日,試驗風電場項目全部竣工投產,實現了全球海上潮間帶風電場零的突破。

  項目投產以來,試驗樣機運行良好,自2009年10月20日首批樣機並網發電至2011年8月底,累計發電量約為8300多萬千瓦時。風場在正常運行狀態下,年發電量可達到8000多萬千瓦時,可利用小時數達2500小時以上,設備可利用率達到93%。

  在建設32mw潮間帶試驗風電場的過程中,龍源電力探索積累了豐富的海上風電建設管理經驗,鍛煉出了一支團結合作、敢打硬仗的員工隊伍,為後續大規模開發海上風電打下了堅實的基礎。

  2010年10月8日,龍源電力又成功中標江蘇大豐潮間帶風電場20萬千瓦風電特許權項目,向著更高的目標繼續衝刺。

  技術創新樹品牌

  2011年8月,龍源電力“海上(潮間帶)風電場工程建設關鍵技術研究”項目,填補了國內在海上(潮間帶)領域開發風電的技術空白,榮獲中國國電集團公司“科學技術進步一等獎”和“科學技術進步組織獎”。2011年4月,江蘇省發改委充分肯定龍源電力在國內海上風電開發取得的開創性工作,授予江蘇海上龍源風電公司“2010年全省能源工作先進單位”榮譽稱號。一次次獎項的獲得,一次次榮譽的表彰,都不斷鞭策著龍源電力積極樹立海上風電的品牌,成為整個行業海上風電開發的標杆。

  探索海上風電開發之路,“最難啃的骨頭”是技術。在項目開發建設過程中,龍源電力通過不斷的摸索和創新,攻克了多項技術難題,研究掌握了潮間帶風電開發的關鍵技術,走出了一條技術自主創新之路。

  潮間帶灘塗地質鬆軟,用腳在灘麵上輕輕踩幾下,本來“堅硬”的灘麵就會液化成“漿糊狀”,重型機械在灘麵上毫無立足之地,隻有幾米的水深也讓常規施工船舶施展不開。龍源電力經過兩年多的研究,反複試驗,確定了“漲潮時用船運輸設備及施工船隻移場,落潮時坐灘施工”的方案,研製了專門用於潮間帶風電施工的淺吃水可坐灘平底駁船,使潮間帶風電施工由不可能成為可能,填補了世界潮間帶風電開發的空白。

  在潮間帶施工過程中,風機基礎是關鍵的技術難點。龍源電力總結陸上風電的施工經驗及學習國外先進的施工技術,在國內首次大規模應用單樁沉樁技術,同時完善多樁施工方案。在如東150mw海上潮間帶示範風電場建設中,采用了鋼結構多角架、大直徑單樁型風機基礎,並且將多根重達400多噸的單管樁成功沉樁,每根垂直度均控製在設計要求以內,大大提高了海上風電施工效率。在多樁施工中,由於地勘點的半徑小於實際施工機位布置半徑,導致部分樁點水深較深,影響施工進度,我們及時掌握機位移動位置,確定坐標,避免了因水下地形差異而引起的經濟損失,保障了基礎施工質量與安全。

  潮間帶風電施工需要大量專用裝備,影響潮間帶風電造價,也製約了潮間帶風電大規模建設。龍源電力與上海振華重工(集團)股份有限公司聯合投資組建了專門承擔海上風電施工的專業性公司——江蘇龍源振華海洋工程有限公司,從荷蘭ihc公司購入s-800大型液壓衝擊錘,成功完成國內首根單樁沉樁試驗工作,並定製了敷纜船、起錨艇、吊裝船、運輸船等20多艘專用船隻。2011年5月18日,首艘海上風電800噸全回轉起重船交付使用,該船按照國內沿海水文條件特別訂製,裝備了800噸全回轉海工吊機和s-800液壓打樁錘,可廣泛適用於我國潮間帶、淺海區域施工作業,包括風電項目單樁沉樁、風機設備安裝等海洋施工,是目前國內起重量最大、打樁能力最強的潮間帶海域作業專用船舶。由此,不僅使海上風電造價降低約25%,而且以目前擁有的施工裝備龍源電力可以同時開工3個海上施工作業麵,年施工能力可達20萬-25萬千瓦,為大規模開發海上風電提供了條件。

  目前,龍源電力已經取得了“海上潮間帶風電施工設備”、“鋼管裝打樁施工設備”、“鋼管樁沉樁施工工藝”等多項海上風電施工專利。連最初持質疑態度的專家,也不得不豎起大拇指,稱讚龍源電力“敢為天下先”的魄力。龍源電力依靠自身的技術創新,樹立起了海上風電的品牌,為整個行業的海上風電開發指明了方向。

  穩紮穩打求拓展

  由於海上風電具有資源豐富、發電利用小時數高、不占用土地、不消耗水資源和適宜大規模開發的特點,近幾年歐盟、美國等國家開始把風電開發的重點轉向海上風電,許多大型風電開發企業、設備製造企業正積極探索海上風電發展之路。截至2010年底,全球已建成43個海上風電場,總裝機容量367萬千瓦,僅去年新增裝機就達到144萬千瓦。

  我國海上風電資源十分豐富,近海淺水海域資源可開發量約2億千瓦。近年來,我國正在積極推進海上風電發展,雖然起步時間稍晚於歐洲,但發展速度比較快,目前無論是在政策還是技術層麵,都具備了較好的基礎和條件。國家已經提出海上風電發展目標,2015年建成500萬千瓦,2010年建成3000萬千瓦。

  另外,線路送出難、地區經濟發展不平衡等因素已經成為製約陸上風電開發的巨大瓶頸。我國沿海地區經濟發達,電網接納風電能力較強,不存在電量消納問題,這也為海上風電的開發提供了便利的條件。今後,海上風電將成為我國風電產業的重要領域。

  可見,龍源電力對於“迎風出海”的執著,並不是跟歐美的風。發展海上風電是龍源電力加快企業發展步伐,開拓未來市場空間,搶占競爭製高點,繼續保持行業領軍地位的一項重要戰略部署。

  10月10日,龍源電力召開海上風電前期座談會,全麵加快海上風電的發展步伐,也意味著標誌著龍源電力“大力開發海上風電”戰略由江蘇推廣到我國海上風電資源大省。

  今後,龍源電力將按照公司“積極穩妥、統籌規劃、有序開發、降低成本”的原則,在積累開發建設經驗、降低海上風電成本與投資風險的前提下,逐步開發近海風能資源,為公司的可持續發展提供不竭的動力。

 

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