——葉輪直徑252米,掃風(fēng)面積約5萬平方米,相當(dāng)于7個(gè)標(biāo)準(zhǔn)足球場(chǎng)。
一臺(tái)13.6兆瓦的海上風(fēng)電機(jī)組,能發(fā)多少電?
——滿發(fā)風(fēng)速下,每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈可發(fā)電29千瓦時(shí),每年輸出6350萬千瓦時(shí)清潔電能,滿足3.2萬戶三口之家一年家庭正常用電。
這是目前全球范圍內(nèi)葉輪直徑最大,亞太地區(qū)單機(jī)容量最大的風(fēng)電機(jī)組,它的誕生地正是福建。
在福建,這樣的紀(jì)錄不斷被刷新,海上建“風(fēng)車”的故事正在上演。
建設(shè)中的三峽集團(tuán)福清興化灣海上風(fēng)電場(chǎng) 福建日?qǐng)?bào)記者 張永定 攝
海上爭(zhēng)“風(fēng)”
2016年2月,張程遠(yuǎn)從天津大學(xué)流體力學(xué)專業(yè)碩士畢業(yè)后來到福清,他的第一份工作,就是在海上建“風(fēng)車”。
彼時(shí),福建陸地上雖已有不少風(fēng)車田,但海上風(fēng)能資源的開發(fā)仍是空白。“福建的風(fēng),可是‘金風(fēng)’!”提到福建的風(fēng)能資源,每個(gè)風(fēng)電建設(shè)者都會(huì)眼前一亮。福建所處的臺(tái)灣海峽,是全國(guó)風(fēng)力最大的海區(qū)之一,在高聳的武夷山脈和阿里山脈夾擊下,從大洋深處吹來的風(fēng)更加集中和強(qiáng)勁。據(jù)統(tǒng)計(jì),福建沿海全年7級(jí)以上大風(fēng)天數(shù)可達(dá)100多天,如此得天獨(dú)厚的資源稟賦,在全國(guó)找不到第二個(gè)。
風(fēng)能資源雖好,但復(fù)雜的海況條件,為“金風(fēng)”開發(fā)設(shè)置了門檻。張程遠(yuǎn)告訴記者,和其他地區(qū)相比,福建海底地形起伏陡峭,暗流涌動(dòng),海底裸巖堅(jiān)硬如鐵,這對(duì)海上風(fēng)電施工提出了更為嚴(yán)苛的要求。
張程遠(yuǎn)所在的福清海峽發(fā)電有限公司,是三峽集團(tuán)福建公司所屬單位之一。作為國(guó)內(nèi)較早進(jìn)軍海上風(fēng)電的央企,三峽集團(tuán)已在廣東陽(yáng)江、江蘇響水、江蘇大豐、遼寧莊河等地開發(fā)建設(shè)了一系列的海上風(fēng)電項(xiàng)目。2015年6月,福建省政府與三峽集團(tuán)簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議,雙方提出立足福建、面向沿海、輻射全球,打造海上風(fēng)電引領(lǐng)者的發(fā)展戰(zhàn)略。
2017年,三峽集團(tuán)福清興化灣海上風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目正式啟動(dòng),張程遠(yuǎn)所在的工程管理部參與了海上風(fēng)機(jī)從設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)輸、安裝、海纜敷設(shè)到并網(wǎng)調(diào)試全過程。
海上大兆瓦風(fēng)機(jī)的尺寸和重量,都遠(yuǎn)高于陸上風(fēng)機(jī),海況的不確定性,更為裝機(jī)帶來極大風(fēng)險(xiǎn)。要想建好一臺(tái)風(fēng)車,天時(shí)、地利、人和缺一不可,其中最為關(guān)鍵的是搶抓窗口期。
張程遠(yuǎn)計(jì)算過,狹管效應(yīng)疊加臺(tái)風(fēng)期和季風(fēng)期,一年中福建海域可以建“風(fēng)車”的天數(shù)只有百余天,發(fā)電可利用小時(shí)數(shù)在4000小時(shí)左右。為了能夠充分利用每一次窗口期,建設(shè)者們一旦施工,就是連續(xù)24小時(shí)奮戰(zhàn),每一次吊裝,對(duì)于技術(shù)和心態(tài)都是一次考驗(yàn)。
海上情況變化莫測(cè),時(shí)常會(huì)遇到棘手的問題。“海上突然起風(fēng),風(fēng)機(jī)葉片只安裝好兩支,剩下的一支該不該裝?”在興化灣二期8兆瓦樣機(jī)吊裝時(shí),張程遠(yuǎn)就面臨這樣的難題。變天時(shí),停止施工和繼續(xù)施工都存在風(fēng)險(xiǎn),張程遠(yuǎn)和同事現(xiàn)場(chǎng)組織各參加單位人員對(duì)工藝、吊具以及施工環(huán)境進(jìn)行綜合研判,最終決定繼續(xù)吊裝。數(shù)十米的葉片起吊后,要在高空和風(fēng)機(jī)輪轂進(jìn)行精準(zhǔn)對(duì)位,風(fēng)的作用讓葉片產(chǎn)生晃動(dòng),無形中又增加了施工難度。歷經(jīng)一個(gè)多小時(shí)的鏖戰(zhàn),施工隊(duì)才順利完成葉片組裝,此時(shí)已是深夜。
在福建建“風(fēng)車”,沒有任何先例可循。海上風(fēng)電人只能通過一次又一次的吊裝積累經(jīng)驗(yàn),逐步提升工藝水平和施工效率。在2020年興化灣二期項(xiàng)目吊裝高峰期,施工隊(duì)海上累計(jì)作業(yè)天數(shù)超過100天,在短短一年內(nèi)完成20多臺(tái)風(fēng)機(jī)的吊裝。2021年10月,福清興化灣59臺(tái)風(fēng)機(jī)全部并網(wǎng)發(fā)電,年發(fā)電量達(dá)14億千瓦時(shí),可滿足70萬個(gè)三口之家一年的正常用電需求。
海上升壓站(左)是風(fēng)電場(chǎng)的“心臟”,將風(fēng)機(jī)的電能升壓至220千伏后再傳送至電網(wǎng),便于長(zhǎng)距離輸送。福建日?qǐng)?bào)記者 張永定 攝
從“拓荒”到“領(lǐng)跑”
和熱火朝天的建設(shè)相比,一場(chǎng)不見硝煙的科技競(jìng)賽,正在風(fēng)機(jī)之間展開。
福清興化灣一期海面上,來自國(guó)內(nèi)外8個(gè)知名風(fēng)機(jī)廠商生產(chǎn)的14臺(tái)5兆瓦以上風(fēng)電機(jī)組迎風(fēng)而立,蔚為壯觀,這是全球首個(gè)大功率海上風(fēng)電樣機(jī)試驗(yàn)場(chǎng),也被業(yè)內(nèi)稱為海上風(fēng)電“奧林匹克賽場(chǎng)”。
這是三峽集團(tuán)作為福建海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈“鏈長(zhǎng)”,進(jìn)行謀篇布局的一次大膽嘗試。在此之前,國(guó)內(nèi)海上風(fēng)電開發(fā)由于起步晚,在人才、技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)等各方面都與歐洲存在很大的差距,主流的海上風(fēng)電機(jī)組單機(jī)容量也停留在5兆瓦以下。
“大功率、多品牌風(fēng)電機(jī)組在同一風(fēng)場(chǎng)進(jìn)行較量,史無前例。”福清海峽發(fā)電有限公司副總經(jīng)理陳進(jìn)貴是這場(chǎng)比賽的“評(píng)委”之一。在三峽福建海上風(fēng)電集控中心大屏上,可以清楚看到試驗(yàn)場(chǎng)上所有風(fēng)機(jī)運(yùn)行情況。陳進(jìn)貴告訴記者,在科研期內(nèi),他們對(duì)試驗(yàn)場(chǎng)內(nèi)樣機(jī)的發(fā)電小時(shí)數(shù)、可利用率、等效小時(shí)數(shù)等指標(biāo)進(jìn)行記錄,測(cè)試篩選出質(zhì)量可靠、性能最優(yōu)、技術(shù)先進(jìn)且最適合福建海風(fēng)特點(diǎn)的風(fēng)電機(jī)組,邀請(qǐng)廠家進(jìn)駐產(chǎn)業(yè)園。
與興化灣隔海相望的福清江陰半島上,坐落著福建三峽海上風(fēng)電國(guó)際產(chǎn)業(yè)園,這里是中國(guó)海上風(fēng)電原創(chuàng)技術(shù)策源地。
三峽集團(tuán)福建公司執(zhí)行董事、黨委書記雷增卷是福建海上風(fēng)電的拓荒者,2015年他第一次來到江陰港時(shí),正在規(guī)劃的千畝產(chǎn)業(yè)園區(qū)還是寸草不生的荒沙灘。
福建與三峽集團(tuán)攜手,除了集中連片規(guī)?;_發(fā)建設(shè)福建海上風(fēng)電——建設(shè)世界規(guī)模最大的海上風(fēng)電基地外,還有一項(xiàng)重要任務(wù),就是打造國(guó)際一流的海上風(fēng)電裝備制造產(chǎn)業(yè)基地。為此,2017年,當(dāng)海上風(fēng)機(jī)競(jìng)賽正酣,三峽產(chǎn)業(yè)園也正式動(dòng)工建設(shè)。
“什么樣的廠家能夠進(jìn)駐,邀請(qǐng)哪些廠家進(jìn)駐,我們前期做了無數(shù)次的論證和調(diào)研。”雷增卷說,按照“一盤棋”的思想,園區(qū)對(duì)海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈上下游進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃,確保園區(qū)內(nèi)產(chǎn)業(yè)不重復(fù)建設(shè),并提供定制化廠房和相應(yīng)配套,推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈加速形成。短短2年時(shí)間,產(chǎn)業(yè)園引進(jìn)了東方電氣、金風(fēng)科技、中國(guó)中車、中國(guó)水電四局、丹麥LM葉片等龍頭企業(yè),形成結(jié)構(gòu)件、電機(jī)、葉片、整機(jī)等完整的產(chǎn)業(yè)鏈,具備年產(chǎn)300萬千瓦以上的風(fēng)機(jī)及主要零部件生產(chǎn)、配送、售后服務(wù)等能力。
完備的產(chǎn)業(yè)鏈配套,無疑加速了我國(guó)大容量海上風(fēng)電機(jī)組的技術(shù)進(jìn)步和商業(yè)化進(jìn)程。從2019年國(guó)內(nèi)首臺(tái)完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)8兆瓦風(fēng)機(jī)下線到2022年全球范圍內(nèi)葉輪直徑最大、亞太地區(qū)單機(jī)容量最大的13.6兆瓦海上風(fēng)電機(jī)組下線,短短幾年時(shí)間,福建海上風(fēng)電項(xiàng)目開發(fā)帶動(dòng)中國(guó)海上風(fēng)電裝備制造從“跟跑”“并跑”到“領(lǐng)跑”的實(shí)質(zhì)性飛越,也讓福建的海上風(fēng)電裝備產(chǎn)業(yè)走在世界前列。
數(shù)據(jù)顯示,截至2021年年底,全省電力總裝機(jī)達(dá)6983萬千瓦,其中風(fēng)電等清潔能源裝機(jī)達(dá)到4047萬千瓦,占比近58%。“我們運(yùn)用‘賽馬’制,創(chuàng)造良好的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境,通過技術(shù)創(chuàng)新和規(guī)模化、大容量來降本增效,讓老百姓都能用上綠色、平價(jià)的電。”作為“大國(guó)重器”的建設(shè)者,雷增卷為海上風(fēng)電的成長(zhǎng)感到驕傲。
9月23日,工程師在大風(fēng)中爬上一座待檢修的海上風(fēng)機(jī)。福建日?qǐng)?bào)記者 張永定 攝
走向深藍(lán)
早上9點(diǎn),穿上救生衣,背上作業(yè)背帶,扣緊安全帽,朱鵬程跟隨師父到達(dá)指定風(fēng)機(jī)點(diǎn)位,開始定期巡檢。
朱鵬程參加工作僅兩年,卻已是“踏浪”能手。2020年從廈門大學(xué)電氣自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)后,這個(gè)河北小伙就毅然決然留在福建,從事海上風(fēng)電運(yùn)行維護(hù)。
“與風(fēng)機(jī)并肩,和海浪搏斗。”朱鵬程這樣形容自己的工作。第一次出海作業(yè),他就前往位于長(zhǎng)樂外海的國(guó)內(nèi)首個(gè)“雙四十”(離岸超40公里、水深超40米)的海上風(fēng)場(chǎng)。乘船到深遠(yuǎn)海,暈船是家常便飯,海上維修窗口期短,睡船艙地板、吃泡面也是尋常,但每當(dāng)看到從書本走進(jìn)現(xiàn)實(shí)的海上風(fēng)機(jī),朱鵬程總是充滿自豪。
在三峽集團(tuán),還有許多像朱鵬程這樣的“95后”青年一代,加入了海上風(fēng)電事業(yè),他們從事研發(fā)、制造、建設(shè)、生產(chǎn)等不同工作,共同守護(hù)海上風(fēng)電這一“大國(guó)重器”。
經(jīng)過“奧林匹克”賽場(chǎng)的考驗(yàn),福建海上風(fēng)電實(shí)現(xiàn)了專、精、新的轉(zhuǎn)變,而人才和技術(shù),始終是走向深藍(lán)不可或缺的生命力。
據(jù)金風(fēng)科技福建公司透露,更大容量風(fēng)機(jī)近期有望在產(chǎn)業(yè)園下線,與此同時(shí),福建海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈新興企業(yè)東方電氣(福建)創(chuàng)新研究院也正以“揭榜掛帥”方式征集研發(fā)團(tuán)隊(duì),面向國(guó)內(nèi)外發(fā)布了首批重大科技攻關(guān)項(xiàng)目,涵蓋大型海上風(fēng)電、新型波浪能發(fā)電裝備、海島綜合能源利用等領(lǐng)域。借助跨領(lǐng)域產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同攻關(guān),大型海上風(fēng)電等關(guān)鍵技術(shù)有望進(jìn)一步取得實(shí)質(zhì)性突破,海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)將繼續(xù)做大做強(qiáng)。
隨著海上裝備向國(guó)產(chǎn)化、大型化、高端化縱深推進(jìn),共享深藍(lán)有了無限可能。2017年,三峽集團(tuán)與福船集團(tuán)、中鐵大橋局共同組建中鐵福船海洋工程公司,其打造的國(guó)內(nèi)首艘具備自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“福船三峽號(hào)”下水施工,讓海上裝備制造“福建造”造福全國(guó)。近年來,我省企業(yè)與央企合作對(duì)接,建立海上風(fēng)電事業(yè)共同體,立足自主創(chuàng)新,帶動(dòng)設(shè)備制造、施工安裝等海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步。著眼于海洋資源一體化開發(fā)利用,福建正不斷推動(dòng)海上風(fēng)電與海洋牧場(chǎng)、高效儲(chǔ)能等產(chǎn)業(yè)綜合開發(fā),積極探索一條“海上風(fēng)電+”多元融合發(fā)展之路。
雷增卷用手機(jī)記錄了興化灣的四季變化,6年多的朝夕相處,海上風(fēng)電早已成為他生活的一部分。這天清晨,他遠(yuǎn)眺興化灣海上風(fēng)場(chǎng),燦爛的金色陽(yáng)光從云層后噴薄而出,海上風(fēng)機(jī)列隊(duì)迎向朝陽(yáng),正是一日復(fù)始,萬象更新。拍下這一幕,他將之取名為“興化灣之光”。(福建日?qǐng)?bào)記者 鄭雨萱)
原標(biāo)題:我在海上建“風(fēng)車”