华体会登陆界面:三峡集团刚刚完成吊装的这一装置投产后将成全球最大海上风电机组

发表时间:2024-05-13 05:57:31
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  长江日报大武汉客户端6月28日讯 海上吹来一阵风,清洁绿电源源来。6月28日14时30分,三峡集团建设的全球首台超大容量16兆瓦海上风电机组在三峡集团福建海上风电场顺利完成吊装任务,这标志着我国海上风电在高端装备制造能力、深远海海上风电施工能力上实现重要突破,达到国际领先水平。

  三峡集团党组书记、董事长雷鸣山表示,这次安装的全球首台超大容量16兆瓦海上风电机组建成投产后,将成为全世界已投产的最大海上风电机组。

  此次完成吊装的16兆瓦海上风电机组将进入并网前紧张的调试及试验阶段,未来将把海风变成绿色电能,为中国城市的经济社会全方面转型提供不竭绿色动能,为我国“双碳”目标实现提供重要保障。

  16兆瓦海上风机是个怎样的“巨无霸”?来看看这组数据:16兆瓦海上风电机组采用四桩导管架风机基础,轮毂中心高度152米,约相当于一座52层大楼的高度;机舱、发电机组合体重达385吨,相当于190台越野车重量;叶片长123米,单只叶片重54吨,叶轮扫风面积约5万平方米,约相当于7个标准足球场大。根据该海域的多年测风数据计算,单台机组每年可输出超过6600万千瓦时的清洁电能,能够很好的满足3.6万户三口之家一年的生活用电,可节约标煤约2.2万吨,减排二氧化碳约5.4万吨。

  16兆瓦海上风电机组吊装对施工船舶要求很高,施工方对国内所有海上施工船舶进行遴选,从广东沿海调来由三峡集团投资建造的全球首艘2000吨级第四代海上风电安装平台——“白鹤滩”号。

  船长126米,船宽50米,型深10米,是目前国内起吊能力最强(2000吨)、作业水深最深(70米)、可变载荷最大(6500吨)、甲板面积最大(4200平方米)的自升自航式一体化风电安装平台,是目前国内最先进的海上风电安装平台,其升降系统、起重系统等核心设备均实现国产化。

  “本次吊装施工环境恶劣,常年风大浪高,工程海域海床表面淤泥类地层厚度大、承载力低,风机机组结构尺寸大、重量重,大型吊装次数达10次以上,适合本海域吊装这种大容量风机的安装船资源数量有限,‘白鹤滩’号是最适合的。”三峡物资招标公司“白鹤滩”号技术负责人王怀刚说。

  “白鹤滩”号风电安装平台能稳稳“站立”在海上,依靠的是它四条桩腿,该桩腿长达120米,近40层楼高。

  当“白鹤滩”号达到指定安装位置时,四条“大长腿”开始下放,缓慢插入海底、穿透淤泥层、直达承重层。通过船舶预压载,确认平台能稳稳“站立”后,通过马达驱动将平台整体抬升至海面上方20米左右。这样做才能够避免海浪暗流对船体带来的晃动,保障整个吊装过程平稳,使百米高空“穿针引线”的高精度吊装成为可能。

  本次施工海域,全年6级以上大风达300多天,7级以上大风达200多天。“这对于风力发电来说可谓是得天独厚,但对于大型风机安装施工就从另一方面代表着有效作业时间短、安装难度升级。”负责风机安装的在汉央企中铁大桥局项目经理程细平介绍。

  16兆瓦海上风机轮毂高152米,单支叶片长123米。如此巨大的叶片和轮毂,在风力的作用下,高空吊装极易晃动。除此之外,该风机在叶片安装对接时,需将176颗直径42毫米的高强螺栓插入直径为45毫米的螺栓孔内,安装误差需控制在1.5毫米以内。

  通过反复测算和实验,在现有装备加持下,施工团队发现五级风以下是更适合吊装作业的。中铁大桥局自主研发的环境综合监测系统,实现对施工海域天气和海况七天内的实时预测,为精准抢抓“天窗”期进行了指导。

  “经过半个月的等待,最终选定26日开始为期两天的吊装作业。”中铁大桥局项目总工程师陈文盛说,为降低毂轮和叶片的晃动,在塔筒上安装“扰流块”,在吊装过程中信号员与吊装手密切配合,实时调整,从而保障叶片的精准对位。

  福建沿海海域是典型的海洋性季风气候,常年风大浪高,海况复杂,是全国沿海气候最为恶劣的地区。工程区域水深40~43米,机位处水深大,风浪明显。

  全球首台16兆瓦海上风电机组在海上吊装时,三峡能源福州海峡公司工程部经理兰世平一直守在现场,全程见证。

  早在一周前,他就吃住在施工船上,没睡过一个整觉。海上施工要与“窗口期”赛跑,现场施工24小时不能间断。“刚到海上天气不好,心里还打鼓,最近海况转好,才放心。”

  27日,第一支123米的风机叶片吊装完成后,大家的心才稍稍放下。“说明我们之前预演的方案是有效的,但不到最后一刻还是不能放松”。

  123米长的风机叶片吊在百米高空时,是最紧张的时刻。“人工揽风绳已经不起作用了,只能靠吊机手操作两根机械揽风绳来调整。特别是突然刮起一阵风,受力面大的巨型叶片出现晃动,下边工作人员的心也都跟着七上八下”。

  经历过多次海上风机吊装的团队是彼此信任的。“风机轮毂上有高空信号指挥,通过观察叶片吊装的实时情况向吊车司机发出指令,让叶片一点一点移动到指定位置,此时船上的人都不会去干扰他们,相信他们的经验和技术”。

  152米高的轮毂上,每个轮毂孔都有176个螺栓孔,对应的单个叶片上有176个高强螺栓,需要吊车司机精准操作,将其“送”入孔内,才算吊装到位。“后边一个小时,巨型的叶片只能毫米级移动,直到精准对位”。

  随后,轮毂内的4名工人分两组“上阵”进行螺栓紧固工作,需要4个小时才能将螺栓全部拧完,各方检查确认后,高空信号指挥向吊车司机和叶片夹具操作人员发出指令,互相配合让叶片夹具脱离叶片,宣告吊装全面完成。

  兰世平介绍,风机后期运行期间,受到海上窗口期影响,运维主要是“远程”监控。监控的“重中之重”是风机振动,“这关系到风机是不是安全运作,在风机基础、塔筒、叶片各处均有监测装置,随时监控运作状况”。此外,巨型叶片、主轴承、发电机舱等装有摄像头,轴承上加设温控探头,相当于有“几十双眼睛”帮助岸上工作人员“监控”风机的运行。

  风电是全球范围内发展速度最快的新能源,海上风电则代表了当今风电技术的顶配水平,备受各国关注。我国海上风资源储量丰富,规模化开发的门槛已经具备。

  “机组在设计之初就确定了从科学技术创新到规模化商业应用的路径,已经并网运行的近500万千瓦海上风电装机的多年运行数据和积累的海上风电运行经验,为科学技术创新的不断突破提供了腾飞的翅膀。”三峡集团福建公司执行董事、党委书记雷增卷说。

  截至目前,已初步形成北起辽宁大连,南至广东阳江的海上风电能源走廊,三峡集团所属三峡能源已经并网运行的海上风电装机近500万千瓦,位居国内第一。“我们通过规模化开发推动海上风电高效、经济、安全发展,为我国建设海洋强国、推动双碳目标作出贡献。”三峡能源海上风电办公室副主任倪道俊表示。

  海上风电是典型的链条式产业,上游涉及原材料与铸件、主轴、轴承等关键零部件制造,中游为整机与相关塔架、海缆建设及海上风电施工,下游是海上风电场及电网运维。

  三峡能源相关负责这个的人说,某些特定的程度上说,海上风电产业高质量发展水平折射国家海洋装备制造水平、海洋工程技术进步和海洋经济发展能力。历经多年发展,我国已形成较为完善并具有一定优势的海上风电产业链体系。

  以三峡集团与福建省合作搭建的海上风电“奥林匹克赛场”——福建三峡海上风电国际产业园为例,作为全球首个国际化大功率海上风电试验场,通过不一样的品牌风机“同台竞技”的形式,遴选出最具发展的潜在能力的国内外风机制造厂商,进驻产业园,孵化出多个“中国第一”乃至“全球第一”,此次成功安装的首台16兆瓦海上风电机组也从该产业园下线。

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