江苏省南通市如东县环港外侧离岸3至15公里的海面,155台巨大的白色风机傲然矗立,安装在90多米高的塔筒上的叶轮,迎着海风徐徐地旋转起舞。这就是中国国电集团公司建设的亚洲*大海上风电场,总容量达48.2万千瓦,占据了国内海上风电60%份额。 在风机迎风劲舞的背后,是源源不断输送到千家万户的清洁绿色电力。十二五以来,风电场累计完成发送绿色电力约23.5亿千瓦时,相当于节约标煤58.4万吨,减排二氧化碳129万吨,减排氮氧化物3470吨,社会效益、环保效益显著。
近年来,国电集团依托旗下新能源开发核心平台龙源电力集团股份有限公司大力发展以风电为主的新能源产业,特别是对海上风电的开发进行了富有成效的探索,为行业积累了宝贵的经验,为我国低碳经济发展作出了应有的贡献。
做潮间带风电技术引领者
11月24日,记者获悉,国电龙源江苏海上公司申请的发明专利潮间带单桩基础施工工艺获得国家知识产权局审核授权。该专利解决了潮间带区域风机基础施工有效作业时间短、施工工效低的问题,大大降低施工成本,解决了单管桩沉桩工艺难题。
时间回溯到8年前。早在2007年,国电集团就敏锐地捕捉到海上风电这个新的经济增长点。那时候没有任何经验可以借鉴,完全是摸着石头过河。经过一段时间的探索,国电龙源电力的施工人员研究利用混凝土和多管桩建设风机基础,开始了艰难的海上风电建设之旅。2010年9月28日,龙源江苏如东3.2万千瓦海上潮间带风电场历经一年多的工程建设投产发电,迈开了迎风弄潮的**步,实现了全球海上潮间带风电场零的突破。
然而,这却没有让国电人高兴得太久。探索海上风电开发之路,*难啃的骨头是技术,在潮间带建设一个风机基础,混凝土基础要30天,多管桩基础要15天。他们知道,技术不过硬,施工周期长,大规模开发海上风电近乎天方夜谭。于是,国电集团开始创新可以大幅提高施工效率的单管桩基础沉桩技术。
作为**个吃螃蟹的人,国电龙源电力并无国内外先进经验可循。对于单管桩基础来说,桩体垂直误差率只有控制在千分之四以内才能满足风机正常运行。当时有外国专家认定,以目前的技术根本达不到这个标准。我们的施工人员经过多次尝试,*终将垂直度误差率控制在了千分之二以内,远远低于行业标准,标志着公司掌握了海上风电开发的核心施工技术,将一个风机基础的施工时间缩短为1天,让海上风电大规模开发变成了可能。国电龙源电力副总经理金骥告诉《中国电力报》记者。 潮汐是受月亮影响的,每天涨落两次,第二天比**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,这样的工作方式被形象地描述为跟着月亮走。就这样,施工人员日复一日地在大海与陆地的交界地带纵横驰骋,一步一个脚印地推进项目建设。截至目前,国电集团在江苏已建成海上风电48.2万千瓦,是亚洲*大的海上风电场,保持并扩大海上风电开发**优势,引领行业进入了海上风电大规模开发阶段。
变贵族产业为平民产业
在海上潮间带施工过程中,风机基础是关键技术难点,而施工设备则是实现技术的保障。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,因此潮间带被俗称为铁板沙。在铁板沙上,重型机械毫无立足之地,只有几米的水深也让常规施工船舶施展不开,这也是制约潮间带风电大规模建设的主要瓶颈。
为此,国电龙源电力与上海振华合作,专门打造了两条专业海上风电施工船舶。龙源振华1号装备了800吨全回转海工吊机和荷兰IHC公司生产的S-800液压打桩锤,按照国内沿海水文条件特别定购,可广泛适用于我国潮间带、浅海施工作业,使海上风电造价降低约25%。
龙源振华2号是适用于近海风力发电的自升式平台,是国内**艘齿轮齿条式海上风电安装船,拥有12级风暴自存能力,双钩*大起重能力达800吨,不仅起重能力*大,功能也*先进,适用于离岸更远的近海风电开发需要。此外,国电龙源电力还定购了敷缆船、起锚艇、吊装船、运输船等20多艘专用船只。
目前,国电龙源电力拥有的施工装备可以同时开工3个海上施工作业面,年施工能力可达20万~30万千瓦。有了专业的装备保障,国电集团具备了潮间带和近海风电规模化施工能力。此外,该公司还根据项目所在地特有海况条件,打造了国内**艘海上风电专用运维船龙源运维1号,保障运维的安全性和高效性。
截至目前,国电龙源江苏海上公司先后获得中国电力优质工程奖、国家优质工程奖等国内工程建设类*高奖项;获得中国电力科学技术进步一等奖等10余个科技奖项,取得省部级奖项29项、地市级奖项63项;取得实用新型专利31项、发明专利1项。
单桩沉桩技术和大型专业施工设备的运用,使海上风电工程效率大幅提高,造价大幅降低,原来的贵族产业现在已成平民产业了。国电龙源江苏海上公司总经理张钢表示。
创造和谐生态环境
如东海上风电场地处东亚至澳大利亚候鸟迁徙路线中间位置,每年有近百万只鸟类迁徙经过该地区,种群数量、觅食、繁殖情况稳定。同时,如东海域渔业资源丰富,蕴藏多种暖温带性质海洋生物。项目建设伊始,有人对海上风电可能破坏生态环境表示了担忧。
开发海上风电决不能以牺牲环境为代价,国电集团在海上风电开发之初就明确这一原则。施工期间,该集团根据当地渔业养殖情况调整风机机位及海缆走向,将施工对环境影响减到*小。每年夏季,该公司在海上风电场坚持开展增殖放流鱼苗放养活动,丰富如东海域渔业储备。2012年4月,该公司联合南通博物苑,成立国内首个风电场鸟类观测站如东海上风电场鸟类观测站,长期观测海上风电场及周边候鸟的迁徙情况,为保护鸟类提供帮助。2012年12月,龙源如东15万千瓦海上风电场生态修复项目成功签约,该公司投资1000多万元用于实施增殖放流、养殖示范区构建、鸟类保护等多项生态工程。
长期调查表明,国电集团海上风电开发建设并未对生态环境造成影响,实现了海上风电与自然环境和谐共生。现在,该公司成立的鸟类观测站已成为生态保护基地,每年吸引大量国内外动物保护专业人士和游客前来参观游览。
在试验、示范、规模开发阶梯目标既已实现的前提下,国电集团将紧跟政策东风,继续加快海上风电投资步伐,积极储备优质海上风电资源。在上述建设方案中,国电龙源共有170万千瓦容量被列入规划,约占全国总量的16%。
国电集团将重点开发福建南日40万千瓦、江苏蒋家沙30万千瓦和江苏大丰20万千瓦等项目,继续巩固和扩大海上风电**优势。国电集团总工程师张宗富接受记者采访时说。