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龙源电力:海上风电的风向标

2011-11-03 10:50:47 中国能源网

【中国能源网讯】“1亿”和“1000万”两个数字对于每一个国电人来说,有着不同寻常的意义。2011年10月底,中国国电集团公司总装机容量突破1亿千瓦,其中风电装机容量突破1000万千瓦,标志性风机位于江苏如东海上(潮间带)150WM大型示范风电场。在"大力发展新能源引领企业转型"战略的指引下,中国国电在发展海上风电方面取得了显著的成就。

跟陆上风电相比,海上风电还处于探索阶段,在这1000万千瓦的风电装机容量中,海上风电也只占有很小的一部分。但是,在陆上风电竞争日益激烈、增速放缓的今天,开发海上风电就有了特殊的意义。近年来,国电龙源积极探索海上风电开发的实践,为国电集团和整个行业的发展积累了宝贵的经验。

排除万难抢工期

江苏如东150MW潮间带示范风电场是国内首个海上潮间带示范风电项目。项目建成后,年上网电量约37500万千瓦时,可供应30万户居民的正常用电。该项目的开发建设,对我国开发海上风电场风资源评估选址、规划设计、施工建设、运行维护具有积极的指导示范意义,同时为我国实现海上风电设备制造国产化打下坚实的基础。

截至2011年10月31日,龙源如东150MW潮间带示范项目风机基础共投入三个施工作业面,风机吊装第三个工作面也已进场施工,已完成34台基础施工和22台风机吊装,实现首批50WM容量投产发电。

据龙源江苏海上公司介绍,他们计划在剩余的两个月中,在保证工程质量的前提下继续推进工程进度,力争年底前投产100MW装机容量。届时,龙源电力的海上潮间带风电装机容量将达到全国第一,建成全球最大的海上潮间带风电场,这将大大提高公司的影响力。除此之外,他们还计划在今年年底前完成剩余的3台基础施工和至少8台风机的吊装,为明年整个项目的投产打好基础。 

显著成绩背后沉淀的,是年轻的龙源人不断地付出与辛劳。

在潮间带建设一个风机基础,混凝土基础要20天,多管桩基础要10天。为了提高施工效率,龙源电力决定大规模应用单桩沉桩技术。作为第一个吃螃蟹的人,龙源电力并无国内外先进经验可循,前两次单桩沉桩垂直度误差率都远过了行业标准,无法满足风机正常运行的技术要求。

当时有外国专家认定,以目前的技术根本无法将误差率控制在千分之六以内。但是龙源电力经过反复研究和设计院和专家会议的几轮讨论后认为,只要调整到基础桩在自然状态下垂直,沉桩必然成功。于是,在专家质疑的目光中,龙源电力开始了第三次单桩沉桩。

今年8月13日,经过两个多小时、三千多下液压冲击锤的敲击,龙源海上公司工程建设团队将50多米长、5米直径、几百吨重的单桩基础打入了地下40多米的位置,最终将垂直度误差率控制在了千分之二以内,第一次完成符合行业标准的单桩基础沉桩工作,也标志着龙源电力掌握了大规模开发海上风电的核心技术。

从此,龙源江苏海上公司夜以继日,根据潮汐的涨落规律不断推进工程建设进度。

潮汐是受月亮影响的,每天涨落两次,第二天比第一天推迟一个小时左右,15天为一个周期。因为要在涨潮时移船运输,落潮时坐滩施工,所以施工人员作息和工作的时间要根据潮位变化不断调整,这样的工作方式被龙源人形象地描述为“跟着月亮走”。

施工船体庞大,移动缓慢,潮汐又处于不断变化中,因而施工时间被拆散了,有效时间短而且零碎。所以,工作必须环环相扣,每一分钟都很重要。有可能就差那么几分钟,就要等到下一个潮位,工程进度就要耽搁一天。这些因素决定了船上人员不能频繁上岸。于是,施工船就成了每个工程建设团队的第二个家。

为了保证工程进度,龙源电力施工人员长时间吃在船上,住在船上,目的只有一个--在保证安全和质量的前提下,加快工程进度,争取明年早日实现150MW潮间带大型示范项目的全部投产,保持并扩大龙源海上风电在行业内的领先优势。

开拓进取累经验

从6月21日潮间带150MW大型示范风电场开工建设到完成22台风机的吊装,龙源电力仅仅用了4个月的时间,但这样的成绩并不是一蹴而就的。事实上,龙源电力作为第一个“吃螃蟹”的人,经历了长久的探索和积累。

2009年6月,江苏如东32MW潮间带试验风电场开工建设。该项目是龙源电力开发建设的第一个海上风电项目。当时,这个试验项目也成了整个行业的焦点,它的开发结果对于我国能否打开海上风电的大门有着举足轻重的意义。

那时候,龙源电力还没有现在的大型施工船,也没有任何经验可以借鉴。施工人员几乎天天都下海,就是为了能尽快掌握海上水文特点,探索一套良好的施工工艺。

日复一日,龙源电力的施工人员不断往返于岸边和潮间带,对滩面情况进行实地考察,最终确定了海缆路径、施工方案以及风机主设备运输方案。就这样,龙源电力掌握了首套潮间带风电施工工艺,摸索了一条符合中国国情,适应中国沿海水文、地质和海岸特点的海上风电建设道路。2010年9月28日,试验风电场项目全部竣工投产,实现了全球海上潮间带风电场零的突破。

项目投产以来,试验样机运行良好,自2009年10月20日首批样机并网发电至2011年8月底,累计发电量约为8300多万千瓦时。风场在正常运行状态下,年发电量可达到8000多万千瓦时,可利用小时数达2500小时以上,设备可利用率达到93%。

在建设32MW潮间带试验风电场的过程中,龙源电力探索积累了丰富的海上风电建设管理经验,锻炼出了一支团结合作、敢打硬仗的员工队伍,为后续大规模开发海上风电打下了坚实的基础。

2010年10月8日,龙源电力又成功中标江苏大丰潮间带风电场20万千瓦风电特许权项目,向着更高的目标继续冲刺。

技术创新树品牌

2011年8月,龙源电力"海上(潮间带)风电场工程建设关键技术研究"项目,填补了国内在海上(潮间带)领域开发风电的技术空白,荣获中国国电集团公司“科学技术进步一等奖”和“科学技术进步组织奖”。2011年4月,江苏省发改委充分肯定龙源电力在国内海上风电开发取得的开创性工作,授予江苏海上龙源风电公司"2010年全省能源工作先进单位"荣誉称号。一次次奖项的获得,一次次荣誉的表彰,都不断鞭策着龙源电力积极树立海上风电的品牌,成为整个行业海上风电开发的标杆。

探索海上风电开发之路,“最难啃的骨头”是技术。在项目开发建设过程中,龙源电力通过不断的摸索和创新,攻克了多项技术难题,研究掌握了潮间带风电开发的关键技术,走出了一条技术自主创新之路。

潮间带滩涂地质松软,用脚在滩面上轻轻踩几下,本来“坚硬”的滩面就会液化成"浆糊状",重型机械在滩面上毫无立足之地,只有几米的水深也让常规施工船舶施展不开。龙源电力经过两年多的研究,反复试验,确定了“涨潮时用船运输设备及施工船只移场,落潮时坐滩施工”的方案,研制了专门用于潮间带风电施工的浅吃水可坐滩平底驳船,使潮间带风电施工由不可能成为可能,填补了世界潮间带风电开发的空白。

在潮间带施工过程中,风机基础是关键的技术难点。龙源电力总结陆上风电的施工经验及学习国外先进的施工技术,在国内首次大规模应用单桩沉桩技术,同时完善多桩施工方案。在如东150MW海上潮间带示范风电场建设中,采用了钢结构多角架、大直径单桩型风机基础,并且将多根重达400多吨的单管桩成功沉桩,每根垂直度均控制在设计要求以内,大大提高了海上风电施工效率。在多桩施工中,由于地勘点的半径小于实际施工机位布置半径,导致部分桩点水深较深,影响施工进度,我们及时掌握机位移动位置,确定坐标,避免了因水下地形差异而引起的经济损失,保障了基础施工质量与安全。

潮间带风电施工需要大量专用装备,影响潮间带风电造价,也制约了潮间带风电大规模建设。龙源电力与上海振华重工(集团)股份有限公司联合投资组建了专门承担海上风电施工的专业性公司--江苏龙源振华海洋工程有限公司,从荷兰IHC公司购入S-800大型液压冲击锤,成功完成国内首根单桩沉桩试验工作,并定制了敷缆船、起锚艇、吊装船、运输船等20多艘专用船只。2011年5月18日,首艘海上风电800吨全回转起重船交付使用,该船按照国内沿海水文条件特别订制,装备了800吨全回转海工吊机和S-800液压打桩锤,可广泛适用于我国潮间带、浅海区域施工作业,包括风电项目单桩沉桩、风机设备安装等海洋施工,是目前国内起重量最大、打桩能力最强的潮间带海域作业专用船舶。由此,不仅使海上风电造价降低约25%,而且以目前拥有的施工装备龙源电力可以同时开工3个海上施工作业面,年施工能力可达20万-25万千瓦,为大规模开发海上风电提供了条件。

目前,龙源电力已经取得了“海上潮间带风电施工设备”、“钢管装打桩施工设备”、“钢管桩沉桩施工工艺"等多项海上风电施工专利。连最初持质疑态度的专家,也不得不竖起大拇指,称赞龙源电力"敢为天下先”的魄力。龙源电力依靠自身的技术创新,树立起了海上风电的品牌,为整个行业的海上风电开发指明了方向。

稳扎稳打求拓展

由于海上风电具有资源丰富、发电利用小时数高、不占用土地、不消耗水资源和适宜大规模开发的特点,近几年欧盟、美国等国家开始把风电开发的重点转向海上风电,许多大型风电开发企业、设备制造企业正积极探索海上风电发展之路。截至2010年底,全球已建成43个海上风电场,总装机容量367万千瓦,仅去年新增装机就达到144万千瓦。

我国海上风电资源十分丰富,近海浅水海域资源可开发量约2亿千瓦。近年来,我国正在积极推进海上风电发展,虽然起步时间稍晚于欧洲,但发展速度比较快,目前无论是在政策还是技术层面,都具备了较好的基础和条件。国家已经提出海上风电发展目标,2015年建成500万千瓦,2010年建成3000万千瓦。

另外,线路送出难、地区经济发展不平衡等因素已经成为制约陆上风电开发的巨大瓶颈。我国沿海地区经济发达,电网接纳风电能力较强,不存在电量消纳问题,这也为海上风电的开发提供了便利的条件。今后,海上风电将成为我国风电产业的重要领域。

可见,龙源电力对于"迎风出海"的执着,并不是跟欧美的风。发展海上风电是龙源电力加快企业发展步伐,开拓未来市场空间,抢占竞争制高点,继续保持行业领军地位的一项重要战略部署。

10月10日,龙源电力召开海上风电前期座谈会,全面加快海上风电的发展步伐,也意味着标志着龙源电力“大力开发海上风电”战略由江苏推广到我国海上风电资源大省。
今后,龙源电力将按照公司“积极稳妥、统筹规划、有序开发、降低成本”的原则,在积累开发建设经验、降低海上风电成本与投资风险的前提下,逐步开发近海风能资源,为公司的可持续发展提供不竭的动力。




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责任编辑: 江晓蓓

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