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5月2日，全球單機容量最大16兆瓦漂浮式海上風電平臺——“三峽領(lǐng)航號”在廣東陽江海域完成安裝，標志著我國在深遠海漂浮式風電技術(shù)領(lǐng)域取得重大突破。

“三峽領(lǐng)航號”由16兆瓦超大容量風機、半潛式浮體平臺和新型系泊系統(tǒng)三部分組成。與傳統(tǒng)固定式風機不同，“三峽領(lǐng)航號”安裝在一個長80.82米、寬91米、排水量達2.41萬噸的半潛式浮體平臺上。平臺依靠9個吸力錨，搭配國產(chǎn)高性能聚酯纖維纜與錨鏈實現(xiàn)海底系泊定位，單根錨鏈長700多米、重達330多噸。

“三峽領(lǐng)航號”運行海域最大浪高超過20米，最高風速可達73米/秒，相當于高鐵正常運行的速度。為最大限度降低風機在風浪中的搖擺幅度，項目團隊首次在我國海上風電領(lǐng)域應(yīng)用主動壓載系統(tǒng)，該系統(tǒng)可通過自動調(diào)節(jié)三個立柱水艙的水量來控制平臺姿態(tài)，有效降低機組在風浪中的搖擺幅度，進一步保障風機平穩(wěn)運行。

上海勘測設(shè)計研究院“三峽領(lǐng)航號”技術(shù)負責人范可介紹，半潛式浮體平臺三個側(cè)立柱900噸的壓載水，可以實現(xiàn)30分鐘內(nèi)3度傾角的精準調(diào)控，讓近300米的風電機組“扶正”，漂浮式風電系統(tǒng)從“被動承受”風浪變?yōu)椤爸鲃舆m應(yīng)”風浪。

“三峽領(lǐng)航號”的新型系泊系統(tǒng)首次采用全國產(chǎn)聚酯纖維纜，這種材料彈性好，可有效吸收波浪能量，顯著降低系泊系統(tǒng)的張力，削弱剛性沖擊對裝備結(jié)構(gòu)的影響。其單根最大可承受1300噸的拉力，能夠在海洋環(huán)境中長期抵抗腐蝕與疲勞，使用壽命達30年，是我國在高端系泊材料領(lǐng)域的一項重要突破。

“我們通過革新編織工藝，實現(xiàn)了國產(chǎn)聚酯纜在強度、剛度、抗泥沙和海水侵蝕等性能上的全面突破，打破了歐美企業(yè)技術(shù)壟斷。”纜繩生產(chǎn)企業(yè)負責人李航宇表示，未來，這項技術(shù)將在深海養(yǎng)殖、海上光伏、海洋科研等多元場景里發(fā)揮作用。

隨著漂浮式風電的關(guān)鍵技術(shù)不斷取得突破，降低漂浮式風電開發(fā)成本，成為實現(xiàn)商業(yè)化、規(guī)?；瘧?yīng)用的必答題。當前全球漂浮式風電項目造價相對高昂。因此，打通經(jīng)濟性堵點，是漂浮式風電“從試點走向產(chǎn)業(yè)”的關(guān)鍵突破口。

16兆瓦漂浮式樣機單機功率的大幅提升，可以有效攤薄漂浮式開發(fā)成本。通過對“風機、浮式基礎(chǔ)、系泊系統(tǒng)”開展系統(tǒng)仿真，實現(xiàn)了漂浮式機組的一體化設(shè)計，形成風機與浮體融合的“一體化控制系統(tǒng)”，攻克載荷控制難題，為大型化漂浮式風電產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用探索可行路徑。

據(jù)了解，2021年，國內(nèi)首臺抗臺風型漂浮式風電樣機“三峽引領(lǐng)號”并網(wǎng)發(fā)電，中國漂浮式風電實現(xiàn)“從0到1”的突破。此后，中國漂浮式風電從近海走向深遠海，實現(xiàn)多項技術(shù)突破。

“這次安裝完成的16兆瓦機組，比‘三峽引領(lǐng)號’的5.5兆瓦提高了將近三倍，形成了高聳結(jié)構(gòu)、長柔葉片的漂浮機組動態(tài)一體化設(shè)計技術(shù)，通過整個技術(shù)的迭代升級，實現(xiàn)漂浮式風電提質(zhì)增效，促進整個產(chǎn)業(yè)鏈的完備發(fā)展?！比龒{集團上海勘測設(shè)計研究院總工程師林毅峰（上海）說。

（圖片由三峽集團提供）