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海峡经济网 时间:2024-09-14 17:57
海上风电具有资源丰富、发电利用小时高、不占用土地和适宜大规模开发等特点，是全球风电发展的最新前沿。
作为可再生能源发展的重点领域，我国海上风电起步虽然较晚，但发展迅速，持续保持海上风电装机容量全球第一。2024年，海上风电将进入新的发展时期。据行业预测，今年海风招标规模将达15GW，装机规模将达10/16GW，同比或增长67%/167%。
紧握时代机遇，永福股份大胆迈出“化风为宝”的探索步伐，不断突破蓝海技术，创新推出海上风电全生命周期一站式解决方案，助力海洋经济高质量发展。
超“单三十”，海上风电跑出永福速度
我国拥有约1.8万多公里大陆海岸线，近海和深远海150米高度、离岸200公里以内且水深小于100米的海上风能资源技术可开发量为27.8亿千瓦，目前海上风机累计装机仅为3000多万千瓦，利用率不足1.1%，未来开发潜力巨大。
与此同时，全球70%的潜在海风资源位于水深大于60米的深水海域。去年底，生态环境部发布了《温室气体自愿减排交易管理办法（试行）》，明确要求海上风电CCER项目应满足“单三十”要求（离岸距离30公里以外或水深在30米以上），这对于海上风电项目建设条件、主机技术、运维技术、人员管理等提出更高要求。
由近浅海迈向深远海，已经成为海上风电发展的必然趋势，也将成为海上风电开发的主战场。
“历经十余年的研发与应用探索，永福股份已积累完成长乐外海ABC区海上风电项目、霞浦ABCD区海上风电项目、莆田平海湾DE区海上风电项目、南日岛/大麦屿海上风电场项目等十数项各阶段海上风电勘察工程项目。其中，长乐外海和平潭外海项目的离岸均超过40公里，水深超过40米，已接近‘双50’的深远海条件。”永福股份首席设计师兼副总工程师刘蔚表示，中国海上风电自起步至今，深远海的定义从“双10”（水深超过10米，离岸10公里）不断向纵深跃进，如今已向“双50”跃进。
据悉，永福股份设计安装完成福建最复杂海域长乐外海AC区800MW和平潭外海100MW吸力式导管架基础82台，创造了6项世界之最，跑出了海上风电开发建设的永福速度。
科技引领，加速产业转型升级
“深远海海上风电的高质量发展离不开关键技术的研发和创新。”永福股份发电事业部市场总监陈志冰表示，随着海上风电逐步向大型化、深远海方向发展，机组的支撑基础将从固定式走向漂浮式，兼具安全、经济、高效、环保的风机基础型式是迈向深远海的核心所至。
据称，深水面临的最大挑战是基础建造、安装以及退役时的拆除。为此，永福股份前瞻性布局漂浮式风电技术研发，不断创新吸力桩、漂浮式海上风电吸力锚等关键技术的研究和应用，持续定制化为客户提供规划咨询、勘察设计、制造施工、运输安装、智能运维等海上风电一体化解决方案。
截止目前，永福股份相继完成全球单机容量最大海上风电项目——平潭外海海上风电项目、全球首座风渔融合浮式平台——国家能源集团龙源电力“国能共享号”、全球单体容量最大的16.6MW漂浮式风电平台——“明阳天成号”海上风机，以及明阳青洲四漂浮示范项目、阳江青洲四海上风电场220kV海上升压站项目等诸多国内海上风电口碑项目。
以“明阳天成号”海上风电平台为例，永福股份负责吸力锚设计及建造，该项目风电平台排水总重约1.5万吨，相当于中国海军最新055型驱逐舰的排水量，是名副其实的“海上巨人”。为将其牢牢吸附在海底，永福股份采用6个吸力锚对浮体进行锚固，通过岩土和结构分析、“悬链线”和“反悬链线”分析、贯入分析和屈曲分析等“高精度”计算分析，“算”出轻量化、高可靠锚体及更优、更稳传力路径。
“永福吸力锚通过锚体的自重和抽吸海水形成的下压力，深深地贯入到海床中，充分利用了表层土的承载能力，让漂浮式风电基础扎根大海。”永福股份副总工程师宋启明介绍说，该技术成果已于2023年获得国内首个DNV设计及建造认证，可节省约10%的用钢量，让吸力锚“轻”装上阵，单台吸力锚基础约100t，入土11m，承载能力在12000kN以上，保障漂浮式平台在海上能应对17级台风。
在漂浮式基础方面，永福股份与荷兰Maridea公司合作研发的海鳗号漂浮式基础已取得突破性的进展，包括建立“机组+支撑结构+系泊系统+动态电缆”的整体模型，开展“风-浪-流-风电机组”共同作用下的动力时程分析；研发高效低成本弹性系泊系统，突破了中深海域漂浮式风电设计的重大技术瓶颈，研发设计的方案具备大规模开发建造前景。海鳗号采用单桩形式，建造容易；结构简洁，利于快速建造；分节建造，建造方案灵活多样；最大限度降低浮体重量；可结合制氢设备；可考虑融合海上升压站的特点。
业内人士表示，随着离岸距离与水深的不断增加，漂浮式海上风电基础与创新型半直驱大兆瓦机组结合，可有效提高海上风电开发的经济性，永福吸力锚技术因具备施工速度快、施工成本低、基础可回收、环境友好（安装噪声小）等特点，成为深远海海上风电基础的首选，支撑中国海上风电深远海项目大型化、规模化开发。
制定标准，推动行业健康发展
发展海洋经济，保护海洋生态环境，加快建设海洋强国，是推动中国式现代化的有机组成和重要任务。但是，在打造风光入“深蓝”全新场景的同时，也面临着诸多的技术风险与难点。在此背景下，永福股份不仅以海洋科技创新驱动为核心，大力发展海洋领域的新质生产力，还携手行业伙伴，持续推进海上风、光关键技术行业标准建设，充分体现永福股份的行业引领作用。
据了解，2022年，永福股份主编的《海上风电场工程吸力桩基础勘探技术规程》《海上风电场工程基础钢结构制造安装规范》通过立项审查，极大地促进吸力桩基础技术在海上风电工程中的推广应用，规范海上风电工程基础钢结构设计、制造和检验，并对海上风电勘探技术的调整、优化、升级及设备的更新换代等方面有巨大的推动作用。
同年，永福股份“台湾海峡西岸海上风电场开发关键技术及工程应用”取得风电机组基础设计与施工技术、海上高强度灌浆技术、远程控制通道容灾备份和风电机组基础防撞等多项重大技术突破，荣获2022年度电力科技创新奖技术成果一等奖。
2023年由永福股份与福州大学、福能海峡共同完成的“台风多发复杂海域大型风电场工程关键技术及应用”项目，斩获福建省科学技术进步奖一等奖。项目取得风电机组基础设计与施工技术、远程控制通道容灾备份和风电机组基础防撞等多项重大技术突破，是永福股份深耕海上风电技术创新与工程建设的成果印证，该科技成果推广应用后，永福率先为客户提供了实现福建海上风电平价上网的优秀技术方案，为推动中国海上风电从近海向深远海发展提供了强大动力，为福建乃至中国能源绿色低碳发展做出突出贡献。
截至目前，永福股份已相继突破了海上桩基、施工、机组、检测、运维等全产业链关键技术，获得海上新能源知识产权超70项，授权发明专利10项、软件著作权5项，发表论文23篇，编写技术标准18项，实现海上新能源领域技术、标准“双引领”。
向海图强、逐梦深蓝！作为深远海关键技术突破的佼佼者，永福提供的海上风电全生命周期解决方案与服务给客户带来可量化的隐性价值，实现客户收益最大化。未来，永福股份将持续在深远海关键技术中不断突破创新，加强固定式、漂浮式在更深海域的成果转换，积极推进海上风电跨产业融合发展，在提高海洋资源综合利用效率的同时，带动深远海风电成本下降，为全球海上风电高质量发展作出更大贡献。（黄惠、隋连生）
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