“如履平地”——“白鹤滩”号为何能吊起全球首台16兆瓦大风机?

撰稿人:李晓艳 发布时间:2023-08-04

  福建沿海海域,典型的海洋性季风气候,受台湾海峡“狭管效应”影响,海况复杂,是全国沿海气候最恶劣的地区之一。

  6月中旬,就在这里,全球首艘新一代2000吨自升自航式海上风电安装平台“白鹤滩”号厉兵秣马,为顺利吊起全球首台16兆瓦大容量风机整装待发。

  入海——复杂海况施工“如履平地”

  福建平潭外海,常年风大浪高、水深涌急,海床淤泥深厚,施工作业环境复杂。16兆瓦风机施工海域水深40米至43米,海床表面淤泥类地层厚度9.8米至21.5米,厚度大,承载力低,机位处水深浪急,风浪作用明显,施工船支腿困难。因此,在此处吊装16兆瓦大容量风机,对风电安装船的性能要求极高。

  “白鹤滩”号作为国内最先进的新一代海上风机安装船,专门为福建、广东等深远海上风电大容量机组量身定制,在海况复杂的福建海域,能够依靠稳定性强、定位精度高的DP-2动力定位系统,克服风浪流等阻力影响,在海上精准定位。4条三角型桁架式大长腿高120米,配有4套齿轮齿条式电控升降系统,单桩额定升降能力8100吨,长度可伸出船底板以下95米,最大作业水深达70米,专门设计有锥形桩靴,配备大流量冲桩系统,能够在深淤泥海底层轻松插拔桩,牢牢站立在海上作业点,使平台船体完全脱离水面,不受海浪影响,保障2000吨绕桩式起重机对大容量风机的起重要求,确保施工“如履平地”。

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  起吊——152米高空毫米级精准对接

  16兆瓦风机作为全球首台单机容量最大的风机机型,其轮毂中心高度达水面以上152米,较10兆瓦风机高度增加34米,叶片长度达到123米,主机重量460吨,叶片与轮毂需在高空通过176组高强度螺栓完成插接,对施工船的起吊能力是巨大考验。

  “白鹤滩”号设置有绕桩式起重机,最大吊重2000吨,最大吊高为海面以上160米,能够确保16兆瓦风机主机在152米高空与叶片完美“相会”,实现毫米级精准对接。同时,“白鹤滩”电动升降系统、绕桩式全回转起重机等关键配套装备,均为我国自主研发,自主化率达90%。

  除此之外,“白鹤滩”号是名副其实的海上作业“多面手”,平台具备起重、运输、储存功能,拥有4200平方米甲板作业面积,主甲板可变载荷6500吨,能够最大限度满足16兆瓦风机设备装载和施工作业空间,提高作业效率,缩短作业工期,大幅提升作业效率和安全性。

  不仅如此,“白鹤滩”动力配置强劲。船内电站由6台2700千瓦主发电机,1台800千瓦停泊发电机、1台400千瓦应急发电机组成,同时主发电机组柴油机废气经过SCR尾气处理系统后,可实现“全天候”低碳和绿色环保作业。

  为确保本次任务顺利完成,三峡物资招标公司精心策划吊装方案,反复推演施工过程,配备挑选各专业精兵强将,党员突击队发挥骨干带头作用,事事冲锋在前,其中“白鹤滩”号总协调冯伟拥有14年航海经验,担任高端海工船舶船长4年,持有无限洋区一等船长适任证书、高级DPO证书;“白鹤滩”号船长李刚在海工领域工作19年,具有甲类船长证书、高级DPO证书、国内潜水打捞协会DP培训任教资格,拥有铺管、起重、铺缆、饱和潜水、风电安装等海洋工程项目从业经历,海上施工经验丰富;吊机长万汉平海工船舶从业近20年,持甲类海员证书,从事国内外航道疏浚、打捞、铺管、架桥、石油钻井平台及海上风电安装,2017年曾参加港珠澳大桥6000吨沉管隧道接头吊装。

  6月28日,“白鹤滩”号顺利完成全球首台16兆瓦风机吊装,为其在国内海上风电施工领域标记上“无可替代”的脚注。

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  2020年,我国海上风电处于高速发展阶段,风力发电机组单机容量不断增大,海上风场向深远海迈进,风机基础施工和设备安装难度急剧增加,与之匹配的大型施工船机设备资源紧缺,在很长一段时间内是制约海上风电工程建设的瓶颈之一。施工船机租金屡创新高,施工效率却整体不高,造成施工窗口期浪费。

  三峡集团作为我国最大的清洁能源集团,积极贯彻落实国家能源战略与海洋战略,全力推动我国海上风电开发和海洋装备建造,全面打造“海上风电三峡”,在促进实现“碳达峰碳中和”目标中彰显央企担当。为开发深远海海上风电、推动海上风电开发空间实现倍数级增长,2020年,集团公司党组决定建造“乌东德”号3000吨全回转起重船、“白鹤滩”号2000吨自升自航式一体化安装平台,三峡物资招标公司闻令而动,着手海上风电关键施工船机筹划方案,按照“立足国产、技术成熟、提高效率、经济可行”的原则,开展可行性研究,项目团队与二十余家国内船舶设计、建造、关键设备厂家,开展数十场调研交流,海上风电施工船机项目从开始筹划到正式落地,历时5个月。

  2022年9月28日,“白鹤滩”号正式交付,成为我国海上风电施工领域的一员猛将。

  追风逐浪,向海图强。未来,“白鹤滩”号将继续扎根深蓝,全力服务三峡集团“两翼齐飞”,奋力为我国海洋战略和能源战略发展增势蓄能。

编辑:李晓艳