海上風電哪家強 試驗場上來PK——探訪全球首個國際化大功率海上風電試驗場

碧空如洗，白雲低垂，海上一派風平浪靜的景象。

不遠處兩台已經完成吊裝的風機矗立海面，潔白的機身格外醒目。

風機周圍的施工平台上，大型打樁船、浮吊正有序作業。

這是記者8月25日在福建省福清興化灣海上風電項目專用碼頭上看到的一幕。

從碼頭乘船，只需10多分鐘的時間便進入到樣機試驗風場施工區域。

「大家看到的樣機試驗風場，是三峽集團建設的福清興化灣30萬千瓦海上風電場一期工程，投資總額約18億元，這裡是全球首個國際化大功率海上風電試驗場。」 長江三峽集團福建能源投資有限公司執行董事、黨委書記孫強介紹道。

「八仙過海」 風機廠商同台競技

全球海上風電潛力巨大，發展海上風電已經成為各國的共識。其中，歐洲海上風電發展最為迅速。截止2016年6月底，歐洲累計併網容量1153.8萬千瓦，佔全球海上風電總裝機的90%。

相比較而言，海上風電發展步伐還有待加速。在孫強看來，施工難度大、大容量海上風機國產化不高、資金需求量大等因素制約了國內海上風電的大規模開發。

為打破瓶頸，三峽集團提出實施海上風電引領者戰略，以福建為重點區域，通過海上風電的集中連片規模開發，帶動海上風電裝備製造水平和創新能力，實現海上風電主要裝備國產化、大型化和福建造。

打造全球首個國際化大功率海上風電試驗場，便是上述戰略中重要一環。

據介紹，該試驗場計劃安裝通用電氣、西門子和金風科技等8家國內外名風機廠商的14台5兆瓦以上大容量風電機組。

按計劃，14颱風電機組今年底將全部投產並展開樣機測試和綜合性能評價。

目前已經完成吊裝的2台機組，將在9月初進行調試，9月中旬正式併網發電。

值得一提的是，7月25日吊裝的首颱風機為太原重工自主研發的5兆瓦機組，是太原重工研發的首台海上風電機組，國產化率達90%。

「樣機試驗風場借鑒了三峽工程經驗，為知名廠商的風電機組搭建『海上擂台』，以同台競技的方式，和科學、客觀、公正的評判，選出適應福建地區風況海況的最優機型。」三峽福建能投公司副總經理雷增卷說道。

他介紹，技術先進、質量可靠的風機廠家將被引入正在建設中的福建三峽海上風電產業園，提升海上風電裝備製造水平。

考什麼？ 五大指標見真章

「考場」正在緊鑼密鼓的布置中，「考生」們也正在趕來的路上。那麼，這場風電設備大比拼重點考些啥？

為了科學客觀評判14颱風機長時間運行情況，優選福建三峽海上風電產業園入園企業，三峽福建能投公司專門設立了一個科研課題：興化灣風電機組性能測評關鍵技術研究。

參與該課題的三峽福建能投工程管理部主辦鄧柏松博士介紹，考核分為四個方面：

一

文件資料審核，包括審核型式認證報告、載荷計算報告、安全測試報告、抗颱風策略以及設計說明等；

二

機組現場測試驗證，包括功率曲線、抗颱風策略、環境適應性、載荷測風對比、測試結束後部件檢測；

三

考核期運行數據分析，包括SCADA/CMS系統評價、風功率曲線分析、故障情況統計、度電成分分析等；

四

企業及機組概況，包括企業規模與製造能力、技術成熟度、市場佔有率等。

其中，和風電機組密切相關的性能指標主要有五項，即型式認證、風功率曲線、抗颱風策略、颱風期間機組載荷測試、可利用率。對這五項指標，鄧柏松逐一進行了解釋。

型式認證，是指由具備資質的第三方認證機構對風機機組進行測試驗證，檢驗其是否符合現行技術規範，產品性能是否符合說明書指示，並出具相關報告。

風功率曲線，指發電功率隨風速變化呈現的曲線，主要考察風機出力的性能。在同樣風速情況下，有的機組發電能力高，有的則低。

抗颱風策略是指風機機組在遇到颱風情況下的處理能力。颱風風速達到一定值時，風機是否自動停止發電。在一定風速下，機組自動選擇正面面向颱風還是背對颱風進行抵禦。

颱風期間機組載荷測試，在風機葉片、塔桶等各個部位安裝應力監測器，監測在颱風期間的受力狀況，看是否存在安全隱患。可利用率，主要指風機機組對時間的利用率和故障率，即風機一年可發電多少小時。

岩石難「啃」 「考場」施工難度大

回憶起首台機組吊裝過程，孫強記憶猶新。

「吊裝完成後就趕上颱風 『納沙』 『海棠』接連過境，颱風登陸時，我一整晚都沒睡著，擔心萬一出現什麼狀況，後果不堪設想。好在事實證明，我們的施工質量和風機質量都經受住了颱風的考驗」。

在海峽發電公司副總經理項建強看來，福建有著極好的風資源稟賦，但從風場建設難度來說也是個「極品」。

曾經參加過江蘇響水風電項目建設的他表示，響水項目兩年的建設期里僅遭遇過一次颱風影響，按歷年統計數據，響水一年大概會遭遇2次颱風影響，而福清興化灣是5次。

「不僅僅是次數多，今年福清風場接連遭遇的兩次颱風都是正面襲擊。相比較蘇北，福建的施工窗口期要大打折扣。曾經遇到一個月連續施工期只有3天的情況，」項建強說道。

事實上，在施工過程中，面臨的挑戰不僅僅是不期而至的颱風對施工窗口期的壓縮，還有海底堅硬的岩石。

碼頭上展示的在海底打樁時取到的岩石樣本便是明證。

直徑一米多的圓柱形大石墩的「簡介」上寫著：弱風化花崗岩、強度127.9兆帕。項建強解釋道，強度是指岩石堅硬程度。

「正常混凝土路面強度為20-30兆帕，在強度為100多兆帕的海底岩石上打較大直徑的孔洞，施工難度可想而知」。

「考場」建設過程中，也加速了海上風電施工裝備的發展。打樁完成後，海上風機安裝主要有兩種方式：

1

在陸地上組裝好以後，整體吊裝到海面上

利用一體化作業移動平台，將風機各部件在海上進行組裝

2

雷增卷介紹，興化灣風機試驗場安裝的都是5兆瓦以上的大容量機型，體型也較為龐大，出於穩定性考慮，統一採用一體化作業移動平台在海上進行設備組裝。

「廈船重工首制的最新一代海上風電一體化作業移動平台『福船三峽號』，今年7月在首颱風機吊裝中成功首秀。今年8月，廈船第二艘海上風電一體化作業移動平台也已出塢。」雷增卷介紹道。

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