央視新聞7月3日報道,國家“十四五”能源科技創(chuàng )新攻關(guān)項目——全球單體容量最大的漂浮式海上風(fēng)電平臺“明陽(yáng)天成號”在廣州完成吊裝。和普通海上風(fēng)機不同,“明陽(yáng)天成號”漂浮式風(fēng)電平臺為全球首次采用雙風(fēng)輪、雙主機設計,兩座塔筒以“V”字形排列,搭載兩臺8.3兆瓦風(fēng)機,總容量達到16.6兆瓦,輪轂中心高度達到128米,空中最大寬度約為369米!懊麝(yáng)天成號”把超高性能混凝土材料應用在漂浮式海上風(fēng)電平臺的底部浮力基礎上,托起萬(wàn)噸風(fēng)電平臺,這是全球首次。風(fēng)電平臺采用了下風(fēng)向和單點(diǎn)系泊的技術(shù),使這臺漂浮式風(fēng)機的抗臺風(fēng)能力進(jìn)一步提升。
▲項目現場(chǎng)
其中風(fēng)電平臺外部的拉索系統,由13組主拉索拉索構成,由柳州歐維姆機械股份有限公司參與設計研發(fā)、生產(chǎn)制造并實(shí)施安裝施工。此漂浮式風(fēng)電平臺創(chuàng )新地將預應力拉索應用于海上風(fēng)電外部連接結構,解決了外置拉索在復雜苛刻的海洋環(huán)境下的安全、長(cháng)效使用壽命業(yè)內難題,實(shí)現跨學(xué)科融合創(chuàng )新,使得塔架系統和浮式基礎形成了張緊系統,改變了傳統風(fēng)機載荷傳遞路徑,保證塔架結構的輕量化,提升風(fēng)電平臺的穩定性和安全性。
這種深海風(fēng)電用拉索的研發(fā),是個(gè)巨大的挑戰!懊麝(yáng)天成號”將工作在深海環(huán)境中,對拉索性能提出了更高的要求。首先,深海環(huán)境的強腐蝕性對拉索提出了極高的抗腐蝕性能要求,確保拉索能在惡劣條件下長(cháng)期穩定運行。其次,上風(fēng)向拉索需承受深達20至30米海水的水壓,并滿(mǎn)足動(dòng)態(tài)密封性能,以抵御海水滲透對結構安全的影響。更為關(guān)鍵的是,深海風(fēng)電項目提出了25年免維護的嚴苛要求,這對拉索的耐久性和可靠性構成了巨大挑戰,要求拉索在無(wú)需維護的情況下,依然能確保長(cháng)達25年的使用壽命。
歐維姆與明陽(yáng)研發(fā)團隊歷時(shí)兩年艱苦探索,攻克了各種難題,成功研發(fā)出適用于深海環(huán)境高防腐性能要求的漂浮式海上風(fēng)電拉索體系,形成了成品索超大規格(ST15-67)帶叉耳疲勞試驗、可承受0.3MPa(30m水深)水壓拉索全密封結構、自適應萬(wàn)向調節剛性隔架、大擺角動(dòng)態(tài)密封整體式密封和海面節段式拉索防撞結構等五項創(chuàng )新技術(shù),申報專(zhuān)利12項。新技術(shù)形成從拉索索體到錨頭的全方位防護,滿(mǎn)足深海環(huán)境下的抗腐蝕性能要求,實(shí)現在30米水壓下的動(dòng)態(tài)密封和25年免維護的設計要求,確保深海拉索的穩定性和安全性。
同時(shí),在風(fēng)電平臺上安裝張緊體系拉索與常見(jiàn)的橋梁拉索施工不同,工序復雜,難度極大,全球范圍內都沒(méi)有成功經(jīng)驗可借鑒。歐維姆施工團隊針對項目的特殊性,制定了詳細的專(zhuān)項技術(shù)方案,重點(diǎn)研究了包括索道載人掛籃系統在內的大臨結構設施布置和智能張拉系統布置,并在實(shí)施過(guò)程中根據現場(chǎng)環(huán)境和條件進(jìn)行優(yōu)化和修正。
該項目對拉索索力和張拉同步性要求非常高,為此,歐維姆公司專(zhuān)門(mén)研發(fā)了同步相控智能張拉系統,通過(guò)分級預緊、多維監測、同步張拉等手段,精確控制張拉力值,確保拉索張拉過(guò)程中的同步性,使13組主拉索同時(shí)達到各自的設計預緊力。并且,每組拉索配套健康檢測系統進(jìn)行實(shí)時(shí)索力監測,二者數據相互校核,確保最終索力的準確性。
歐維姆公司漂浮式海上風(fēng)電拉索體系包含拉索產(chǎn)品體系、監控體系、施工體系、產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程、試驗過(guò)程,都經(jīng)過(guò)中國船級社(CCS)現場(chǎng)認證,可持證出海,是目前行業(yè)內唯一一家通過(guò)CCS認證的預應力企業(yè)。
深海風(fēng)電技術(shù)基于浮動(dòng)結構,風(fēng)力渦輪機能夠部署在更大、更深、具有更高風(fēng)能的深海區域。在全球大力推廣及倡導清潔能源發(fā)展的前景下,在風(fēng)電技術(shù)不斷發(fā)展創(chuàng )新中,歐維姆公司響應國家戰略,勇于挑戰,敢于創(chuàng )新,爭當風(fēng)電領(lǐng)域預應力探路先鋒,實(shí)現了風(fēng)電從陸地到海上再到深海的技術(shù)跨越,將為我國海上風(fēng)電向大型化、深遠海發(fā)展,提供更多技術(shù)和裝備支持。