“扶摇”直上!国内首台深远海浮式风机获重大进展

 2021年12月10日，

 

由中国船舶集团海装风电股份有限公司（下称中国海装）牵头，

 

联合中国船舶集团内多家成员单位自主研制的

 

“扶摇号”浮式风电机组浮体平台在黄埔文冲成功下线，

 

标志着工信部《海上浮式风电装备研制》项目

 

取得里程碑式的成果，

 

作为中国海装坚定不移实施

 

“创新引领，海陆并举、向海图强”战略的重大科研进展，

 

为我国海上风电走向深远海奠定了坚实基础。

 

 

本次下线的浮体平台将搭载中国海装6.2MW海上风电机组，于明年年初在广东省湛江市徐闻罗斗沙海域完成示范应用。值得一提的是，该应用场址海底地形复杂、夏季强台风频发、浪和流的功率密度也较高，此外海域水深50-70m，机位点平均水深达65m，是国内首台按深远海条件进行设计、工程实施及测试验证的海上浮式风电装备示范样机，具备以下先进性特点：

 

环境适应性强。“扶摇号”可适用于水深不小于50m，海流不低于3.5m/s，可抵御海况百年一遇的海洋环境条件，并且通过对系泊系统和浮动平台局部结构进行修改，可适用于各类海域。

 

机组功率国内最大。“扶摇号”配备6.2MW抗台型I类风力发电机组，为目前国内最大浮式风电机组。采用三叶片、上风向、变桨变速、三级齿轮箱增速、永磁发电机+全功率变频器的技术路线，具有高发电量、高可靠性、高安全性、高集成性和高可维性等特点。

 

浮体结构形式简单。“扶摇号”采用柱稳式平台构型，呈等边三角形布局，由立柱、垂荡板、下浮体和上部方形撑杆组成。采用带有扁平下浮体的形式，能将浮力、附加质量、阻尼及立柱间的结构支撑等功能在扁平下浮体上集中实现，有助降低浮体工程量。

 

系泊锚固系统可靠性高。“扶摇号”采用3*3点悬链线式系泊，呈对称式分布;系泊缆采用锚链形式，寿命长、免维护;锚固点共用，节约成本。

 

一体化设计。“扶摇号”采用风电机组-浮体-系泊系统的一体化建模和仿真分析方法，保证机组整体匹配性，通过一体化迭代计算降低载荷，最大限度降低了浮式风电装备的整体造价。

 

 

随着陆上风电场不断开辟，剩余陆上风资源日益减少，向海扩展成为必然。根据国家气候中心的研究，深海风资源总量约10亿千瓦，相当于两倍的近海风资源，发展潜力巨大，发展深海域海上风电技术势在必行。

 

自2020年9月份以来，党和国家最高领导人在多种场合提出双碳目标实施，加快绿色低碳清洁能源发展的目标任务，加快推进海上风电基地建设是推进可再生能源替代行动发展的重要内容。

 

作为国内海上风电先行者和风电装备行业的“国家队”，中国海装早在多年前就启动了迈向深远海的相关布局。2019年，中国海装申报的《海上浮式风电装备研制》项目获得工信部立项，并获批投资15960万元，这是工信部重大专项历年支持项目中金额最大的风电装备研发项目，此外，浮式风电技术创新同时也得到了国家科技部、广东省自然资源厅、广东省科技厅、重庆市科技局、湛江市科技局、湛江湾实验室等专项科研资金的支持。

 

当前，依托中国船舶集团的海工优势，中国海装拥有了涵盖海上风电工程勘察设计、装备制造、工程建设、运行保障等于一体的海上风电全产业链体系。《海上浮式风电装备研制》项目研究以中国船舶重工集团海装风电股份有限公司为牵头单位，联合了中国船舶集团多家优势企业及优质外协单位，以共同完成该项目的设计、制造、安装、测试认证等工作，达到机组示范要求。

 

当前，中国海装已组建起一个囊括国内海上风电和海洋工程领域顶尖力量的技术团队。从风电机组、浮动平台到系泊系统，团队拥有基本完整的海上浮式风电装备的全系统设计、制造、测试、安装、运维能力，此外，装备主要部件90%以上可在集团内部实现配套，具有独特的战略优势，为中国浮式风电技术从跟随到世界领跑奠定了最坚实的基础。

 

 

公开数据显示：全球海上深远海风电资源储备量超过8200GW，是近海储备量的2倍有余;现今欧洲各国、美国及日本政府都在大力推进浮式风电设备发展，预计至2030年，全球并网型海上浮式风电装备的装机容量有望达到30GW。

 

另据英国第三方咨询机构CarbonTrust2020年7月发布的预测数据，中国的漂浮式风电市场将在2025年达到20MW,在2030年达到495MW,在2035年达到2500MW，在2040年达到7000MW，未来市场前景广阔。而按照目前国内漂浮式风电行业的快速发展态势，数据将有望超过以上预测值。

 

当前阶段，海上浮式风电装备最主要的应用方式主要为并网型，即是将风电装备产生的电能，通过海底电缆传送至升压站并最终并入主电网。除并网外还可与和海洋氢能、深海养殖、海上旅游、海水淡化等能源和资源多种利用融合发展。

 

以漂浮式海上风电场为中心，待其成熟应用后可与光伏和潮汐能发电、储能装置作为能源供应基础，形成分布式多能互补，打造能源自给自足、休闲娱乐一体化的智慧浮岛群，用于海上风电制氢、海洋监测站、深海养殖、海水淡化、供水系统、生活用电、敏感负载等，进一步增强中国海装海上风电全寿周期综合服务能力，为海上风电的多场景应用及装备创新发展打下基础，助推海洋经济的高质量发展。

 

“大鹏一日同风起，扶摇直上九万里。”中国海装将以“扶摇号”海上浮动式为契机，引领中国海装和我国深远海海上风电事业发展，如大鹏扶摇直上，在广袤大海奋力翱翔。

 

 

“扶摇号”浮体平台下线仪式上，中国海装与黄埔文冲公司签订了战略合作协议。双方将在科技创新、风电产业联盟、产业链协同等领域持续形成合力，为推进广东省和国家能源发展战略实施贡献力量。中国船舶集团公司党组成员、副总经理盛纪纲，中国海装党委书记、董事长王满昌，中国海装副总经理黄卫民，黄埔文冲党委书记、董事长向辉明，黄埔文冲副总经理张俊雄，以及中国船舶科学研究中心、中船重工船舶设计研究中心、武汉船用机械有限公司、中国船舶集团风电发展有限公司、中国船舶集团海装风电股份有限公司、中船黄埔文冲船舶有限公司、中国船级社等参研单位代表出席了本次签约暨下线仪式。