7月3日，全球單體容量最大的漂浮式風電平臺“明陽天成號”在廣州南沙正式完成安裝，這也是全球首個在一個漂浮式基礎(chǔ)上安裝兩座風機的海上風電平臺，總?cè)萘窟_到16.6兆瓦。

據(jù)測算，“明陽天成號” 正式投運后，平均每年可發(fā)電約5400萬度，能滿足3萬戶三口之家一年的日常用電。

創(chuàng)新性雙風機設(shè)計，展現(xiàn)中國制造實力

“明陽天成號”由一個漂浮在海面上的“Y”字形漂浮式基礎(chǔ)以及安裝矗立在“Y”字形中心連接點上的一個“V”字形塔架構(gòu)成。

完工效果圖

在“Y”字形漂浮式基礎(chǔ)的三個端點上各有一個橄欖球形浮筒，而在“V”字形塔架的兩端則是2臺風機，再加上黃白相間的涂裝，使整座平臺看上去像一座“海上摩天輪”，美麗又科幻，與傳統(tǒng)的“風車”造型的海上風電平臺有著鮮明的不同。

“隨著淺海的海上風電發(fā)展逐漸飽和，深遠海就成為全球海上風電發(fā)展的趨勢。”明陽集團漂浮式風機設(shè)計平臺總設(shè)計師王超介紹，要走向深遠海就會面臨兩大挑戰(zhàn)：第一，深遠海會有更加惡劣、極端的海洋環(huán)境，比如臺風，極端的海況海浪等；第二，更高的成本造價。抗風浪、降成本，成為漂浮式風電平臺必須解決好的兩個問題。

“明陽天成號”的漂浮式基礎(chǔ)長117米，寬105米，高39.5米，總重8000多噸，是整座平臺在深遠海“安身立命”的關(guān)鍵。據(jù)介紹，為提升產(chǎn)品市場競爭力，該平臺并未采用海洋工程中常見的純鋼結(jié)構(gòu)形式，而是選用鋼混結(jié)構(gòu)，這一改變不但可以提高建造效率，還可以降低成本達50%以上。

“整個漂浮基礎(chǔ)由34個混凝土管節(jié)組成。因為混凝土結(jié)構(gòu)分成一個個管節(jié)，可以在陸地上進行批量化制造，建造效率更高。而且高強度水泥的成本要比鋼的成本低，可以有效地把風機的造價給降下來。”中國船舶黃埔文沖漂浮式風電平臺項目經(jīng)理蔣巍說。

漂浮式風電平臺浮于海面之上，必須依靠系泊鏈固定，就像船的錨鏈一樣。傳統(tǒng)的漂浮式風電平臺采用多點系泊，多個鏈條從多個方向固定平臺，而“明陽天成號”創(chuàng)造性地采用單點系泊，只固定“Y”字形漂浮式基礎(chǔ)上的一個點。

“采用單點系泊，臺風來的時候，風電平臺就能自適應(yīng)地繞著那個點跟著臺風的方向360度地轉(zhuǎn)去對風，有效應(yīng)對抗臺風的挑戰(zhàn)。” 王超介紹，多點系泊是把浮體約束在那里，臺風來了浮體傳遞下來的載荷都要靠三個點或多個點的系泊鏈來承受。而單點系泊可以在臺風來時自動調(diào)整角度，傳遞到系泊鏈的載荷也就沒有那么大。這大大提高了平臺在臺風天氣中安全性和穩(wěn)定性。

據(jù)測算，“明陽天成號”在海上可經(jīng)受72米/秒的風速和30米波高的極端考驗。

與傳統(tǒng)的海上漂浮式風電平臺不同的是，“明陽天成號”擁有兩個風機，一個平臺搭載兩個風機是全球首創(chuàng)，每個風機的容量都為8.3兆瓦，總?cè)萘窟_到16.6兆瓦，也成為全球單體容量最大漂浮式風電平臺。

雙風機設(shè)計可以有效減少單位千瓦造價、用海面積和運維成本，將為我國海上風電由近海向深遠海發(fā)展提供開創(chuàng)性方案。“與同一個浮式基礎(chǔ)上立一個風機相比，立兩個風機就相當于把浮體的利用率提高了。”王超表示，常規(guī)的單風機的浮式風機，兩臺風機需要配備兩個浮體，其成本造價是翻倍的。但用一個浮體來搭配兩個風機，對浮體只需進行微小改造。雙風輪的方案可能會成為未來海上風電發(fā)展的一個主流。此外，用高強混凝土材料應(yīng)用于浮式基礎(chǔ)的建造，也會成為未來主流。

建設(shè)海洋綠電，為新興產(chǎn)業(yè)提供綠色能源

與陸上風電相比，海上風電具有風力資源更加豐富、不占用土地、輸電成本低損耗少等諸多優(yōu)勢。我國海上風能資源非常豐富，擁有1.8萬公里的海岸線，近海水深5至50米范圍內(nèi)，風能資源技術(shù)開發(fā)量為5億千瓦，我國深遠海風能可開發(fā)量則是近海的3到4倍以上。

根據(jù)中國可再生能源學(xué)會統(tǒng)計，截至2023年底，我國沿海12個省市區(qū)已建成160多個海上風電場，共安裝了7000多臺海上風電機組，裝機規(guī)模總計超過3900萬千瓦，相當于1.7個三峽水電站。這些海上風電在遼闊的海洋上產(chǎn)生了豐富的綠色電力。

據(jù)介紹，目前我國海上風電正由省管海域向深遠海開拓，沿海各省份規(guī)劃的專屬經(jīng)濟區(qū)海上風電項目已達1.5億千瓦。在專屬經(jīng)濟區(qū)，不僅風力更強勁，對交通、軍事、漁業(yè)、環(huán)境等影響也更小。因此，以“明陽天成號”為代表的漂浮式風電平臺有望成為主流，推動海上風電產(chǎn)業(yè)發(fā)展實現(xiàn)二次跨越。

我國建立了全球最完善、成本最優(yōu)的新能源產(chǎn)業(yè)鏈，有力支持著全球向新能源轉(zhuǎn)型和應(yīng)對氣候變化。據(jù)介紹，隨著規(guī)模效應(yīng)的不斷增強，以及智能電網(wǎng)、儲能、自發(fā)自用等技術(shù)的發(fā)展，海上風電的成本有望進一步降低、應(yīng)用會更加廣泛，可為電解制氫、綠色化工、算力中心等戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)提供廉價、可控的綠色能源。