解密深海“黑科技”永福吸力錨方案，助力海上巨人穩(wěn)立藍海

“所承之重”尤難計

全球單體容量最大的16.6MW漂浮式風電平臺“明陽天成號”項目，風電平臺排水總重約1.5萬噸，相當于中國海軍最新057型驅(qū)逐艦的排水量，是名副其實的“海上巨人”。在風浪洶涌的深遠海，吸力錨作為錨固基礎，需承受海洋環(huán)境與錨鏈荷載疊加的復雜受力。吸力錨承載能力的計算，是研制吸力錨首要解決的課題，決定了吸力錨基礎能否安全可靠地“拉住”漂浮式風機。

▲ 來源：央視新聞頻道

作為該項目吸力錨的設計及建造工作單位，永福股份采用6個吸力錨對浮體進行錨固，以強大算力，助力萬噸級“海上巨人”更輕更穩(wěn)。

通過巖土和結(jié)構(gòu)分析，“算”出輕量化、高可靠錨體。錨體的承載能力計算需考慮海底淤泥質(zhì)地層的性質(zhì)、吸力錨的結(jié)構(gòu)尺寸和形狀等多種因素。永福海電研發(fā)團隊通過理論計算及有限元模擬軟件等手段，基于不同深度進行模擬計算，得到最優(yōu)錨點位置，避免了吸力錨的前、后傾斜，使其受力均勻。同時，分段優(yōu)化的壁厚和內(nèi)部極致簡化但受力更優(yōu)的耳板連接和加強板設計，在滿足結(jié)構(gòu)安全的情況下，最大限度地降低了沉貫安裝阻力。

通過“懸鏈線”和“反懸鏈線”分析，“算”出更優(yōu)、更穩(wěn)傳力路徑。綜合浮體、錨鏈、吸力錨和海床土體之間的聯(lián)動作用，永福海電研發(fā)團隊進行錨鏈“懸鏈線”和“反懸鏈線”全面分析，精準獲得了浮體結(jié)構(gòu)傳遞到吸力錨的受力情況以及錨鏈與吸力錨最合理夾角，得出上部浮體與吸力錨的更優(yōu)傳力路徑及錨鏈長度，使系統(tǒng)在強臺風等極端惡劣工況下保持安全穩(wěn)定。

通過貫入分析和屈曲分析，“精”準把控項目建設全過程。吸力錨安裝過程、臨時頂起以及永久移除等工況下的貫入分析，需克服不同地層阻力保障順利沉貫，還需對貫入過程吸力錨的結(jié)構(gòu)安全性進行全方位評估。永福海電研發(fā)團隊根據(jù)理論計算數(shù)據(jù)，貫入過程嚴格控制安裝速度和壓差，時刻觀察錨頂監(jiān)測儀器對姿態(tài)參數(shù)的監(jiān)測數(shù)據(jù)，極大程度避免了貫入過程中吸力錨反復升降造成地層液化，以及因壓力過大導致的本體屈曲損壞等情況，確保吸力錨順利沉貫安裝到位。

通過“高精度”計算分析，永福方案可節(jié)省約10%的用鋼量，讓吸力錨“輕”裝上陣，單臺吸力錨基礎約100t，入土11m，承載能力在12000kN以上，保障漂浮式平臺在海上能應對17級臺風。該技術成果于去年獲得國內(nèi)首個DNV設計及建造認證，給足海上巨人“穩(wěn)穩(wěn)”的安全感。

極限“速度”實現(xiàn)客戶收益最大化

“根深蒂固”可自縱

國家能源集團龍源電力漂浮式風漁融合項目是全球首個漂浮式風漁融合項目。項目采用三立柱半潛式平臺，平臺上安裝一臺4兆瓦海上風電機組以及輕質(zhì)柔性光伏組件，水下沉貫9套吸力錨，永福股份負責吸力錨系統(tǒng)沉貫安裝工作。

▲  來源：龍源電力

基礎安裝效率對造價具有重大影響。在福建、廣東等時間窗口短、窗口期分散的海域，施工安裝快速能產(chǎn)生極大的成本差異。建設過程中，永福股份充分發(fā)揮海上風電優(yōu)異的技術優(yōu)勢和豐富的工程建設經(jīng)驗，以極限“速度”實現(xiàn)項目建設全過程EPCI專業(yè)化精益管理，獲得客戶信賴與肯定。

基于福建長樂外海AC區(qū)800MW、平潭外海100MW等多項復雜海域大型海上風電項目吸力樁沉貫安裝實踐經(jīng)驗，永福海電項目團隊根據(jù)項目場址情況，科學制定項目總體目標及施工組織方案，選擇適配的運輸船和起重船，并采用國際先進的荷蘭SPT公司吸力沉貫設備，從組織結(jié)構(gòu)、船機選擇、設備供應、人員投入、施工精度、安全保障、應急管理進行全方位管控。

施工過程中，項目團隊采取布放波流監(jiān)測設備提前預警的方式，有效降低波流對船舶及施工作業(yè)干擾程度，并采用觀察型ROV（水下機器人）實施水下全程監(jiān)控，實時把控項目進度。同時，項目團隊與研發(fā)團隊前后方人員高頻協(xié)作、無縫銜接，發(fā)生問題時及時協(xié)同，根據(jù)應急預案靈活處理，針對性采用帶載貫入法、傾斜糾偏法、反向方位控制法等舉措，大大提高了吸力錨貫入過程中的精度控制和作業(yè)效率。

通過精心策劃，嚴格把握沉貫安裝精度控制，永福海電項目團隊極限縮短工期，實現(xiàn)了吸力錨一次就位成功率100%、貫入成功率100%，單個吸力錨總安裝時間僅6小時，單個吸力沉貫時間僅50分鐘，以高效的吸力錨安裝速度，為客戶帶來了可量化的隱形價值，實現(xiàn)了客戶收益最大化。

其義“深遠”

延拓藍海技術價值

“海洋文明”可持續(xù)

根據(jù)國家氣候中心的最新評估結(jié)果，我國深遠海風能資源技術可開發(fā)量超過12億千瓦，預計到2025年后，國內(nèi)百萬千瓦級、千萬千瓦級海上風電項目將主要位于深遠海。同時，深遠海風電產(chǎn)業(yè)鏈長，集合了當代高端裝備制造、研發(fā)設計、工程建設、智能運維等精尖技術，將實現(xiàn)海上風電全生命周期產(chǎn)業(yè)價值的集合，形成萬億級產(chǎn)業(yè)集群。

由此可見，深遠海將是我國海上風電開發(fā)的主戰(zhàn)場。隨著離岸距離與水深的不斷增加，漂浮式海上風電基礎與創(chuàng)新型半直驅(qū)大兆瓦機組結(jié)合，可有效提高海上風電開發(fā)的經(jīng)濟性。永福吸力錨方案具備施工速度快、施工成本低、基礎可回收、綠色可持續(xù)等特點。與傳統(tǒng)的固定式基礎相比，海上風電基礎越來越多采用吸力錨結(jié)構(gòu)作為錨固基礎，是深遠海海上風電基礎的首選。隨著我國對清潔能源需求量的增長，隨著“雙碳”戰(zhàn)略持續(xù)向縱深推進，神奇的深海“黑科技”將會有非常廣闊的應用前景。

在全球綠色發(fā)展大勢下，深遠海風電也能與海洋牧場、海水制氫、觀光旅游等融合發(fā)展，成為實施海洋強國和海洋強省戰(zhàn)略的關鍵支撐。永福期待與更多產(chǎn)業(yè)鏈伙伴共同延拓藍海技術價值，在深遠海關鍵技術中不斷突破創(chuàng)新，加強固定式、漂浮式在更深海域的成果轉(zhuǎn)換，持續(xù)推進海上風電跨產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展，在提高海洋資源綜合利用效率的同時，帶動深遠海風電成本下降，賦予“海洋文明”更加深遠的意義。

天闊風勁，大道篤行，逐夢深海。這是永福股份深耕海電領域十年來鍥而不舍的躬身實踐，也是面向下一個十年的篤定理想。當海面上風起云涌之時，也正是萬千葉輪間能量洶涌之時，我們將攜手全球合作伙伴，助力更多的海上巨人遠征更深、更遠的藍海，為客戶提供安全可靠、技術領先的海上風電一體化解決方案，為全球海上風電高質(zhì)量發(fā)展作出更大貢獻。