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“海上风电三峡”工程建设的先行者 ——记龙源江苏海上风电开发历程

放大字体  缩小字体 发布日期:2019-03-11  浏览次数:707
   江苏东部,濒临黄海,南通至连云港海岸线全长954公里。风能资源丰富,沿海滩涂和近海(50公里以内)面积广阔,是发展海上风电的理想之地。
  在江苏开发海上风电之前,我国仅有中海油在渤海钻井平台上竖起过一台金风1.2兆瓦风机进行试验。2009年,上海市打造绿色能源概念,为世博会献礼,在上海东海大桥附近建设了一座海上风电场,装机10万千瓦。但由于工程造价高,电价远远超出社会经济承受能力,不具备商业化运行的推广价值。此时,以德国、英国、丹麦为代表的欧洲国家已抢先进入海上风电场的规模开发,我国与欧洲在海上风电技术方面已明显拉开距离。就是在这样的背景下,龙源大胆进入江苏南通如东地区,开始了海上风电的探索和前行。
  2007年6月17日,我陪同国家发改委副主任张国宝去南通,出席国家特许权示范项目—龙源如东风电场二期工程竣工典礼。在飞机上巧遇时任江苏省委书记李源潮,两位领导一路上在讨论可再生能源发展问题。当飞机接近南通上空时,李书记透过舷窗指着远处近千公里的海岸线说:"江苏应该积极利用资源开发海上风电,海上风电还可带动装备制造业等诸多产业"。他认为,江苏海上风电装机规模可以超过"三峡工程",国宝主任表示赞同,"海上风电三峡"的说法由此应运而生。而后陆续出现了"草原风电三峡"、"戈壁风电三峡"等。
  (一)  在如东规划建设3万千瓦海上(潮间带)试验风电场,做"第一个吃螃蟹的人"
  考虑到建设海上(潮间带)风电场是前无古人的破冰之举,势必有无数预想不到的困难和失败在前面,龙源制定了"先小规模试验,再中等规模示范,最后大规模开发"的"三步走"战略,从潮间带起步,由近及远逐步向近海(50公里左右)延伸。
  2009年6月,3万千瓦全球首座海上(潮间带)试验风电场拉开建设帷幕。
  潮间带因涨潮受淹,退潮露滩的特性,决定了常规施工方案不适用于此地区。时任龙源江苏海上公司总经理张钢带领一群"第一个吃螃蟹的人",会同华东勘测设计院和施工单位反复讨论、多次试验,终于摸索出一套行之有效的施工方案,开发建造出一系列专门用于潮间带基础施工和风机安装的船机设备。在施工过程中,基础沉桩、承台施工、海缆敷设、风机运输及吊装诸环节均需使用特种装备,但准备周期长、投入大,并且施工进度严重受制于潮位、天气和地貌等因素的影响。在此过程中,先后解决了大型钢板桩漏水,大型设备运输和移位困难,风机吊装等一批工程技术难题。
  2009年10月20日首批两台明阳1.5兆瓦风机并网发电。2010年9月28日3.2万千瓦潮间带风电场,包括9种机型、8家制造商生产的16台风机全部竣工投产,风机样机试验同步展开。实现了全球海上(潮间带)风电场零的突破。
  这些试验风机分别是:明阳2台1.5兆瓦,联合动力2台1.5兆瓦,远景2台1.5兆瓦,上海电气2台2.0兆瓦,海装2台2.0兆瓦,三一重工2台2.0兆瓦,金风1台2.5兆瓦,明阳1台2.5兆瓦,华锐2台3.0兆瓦。
  试验风电场的建设,为风机制造商提供了样机试验平台,也为风电场开发商提供了宝贵的建设施工经验,具有重要经济和社会价值。
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  (二)  牵手振华重工,打造国内领先的海上风电施工装备和专业团队
  在如东建设试验风电场的同时,龙源就在考虑未来海上风电专用施工装备和队伍问题。经过反复调研论证,与上海振华重工(集团)股份公司一拍即合达成协议,双方组建合资公司,目标是:打造国内最先进的海上风电施工装备,培养一支技术过硬、能打硬仗的专业队伍。2010年6月,江苏龙源振华海洋工程公司在南通正式成立。龙源费智副总经理出任第一任董事长,振华重工李泽出任总经理。
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  公司成立以来一直坚持技术创新发展战略,在海上风电施工工艺,施工装备方面先后创新多项先进技术。
  2011年,国内首创海上风电场无过渡段单桩施工技术,后在国内大规模推广采用;
  2015年以后,在欧洲多个海上风电场相继使用无过渡段单桩基础;
  2016年,全球首创无过渡段嵌岩单桩施工装备和技术,实现一、二类嵌岩单桩7-10天/台,三类嵌岩单桩15-20天/台的高效施工记录,解决了福建等嵌岩海域风电场大规模高效开发难题;
  2018年,创新研发的全球起重能力最大的龙源振华叁号2000T自升式平台,打破以往常规起重机的设计理念……;
  2018年,研发试验国产首台2500kJ液压打桩锤,打破欧洲企业多年的技术垄断;
  正在建造2500T座底式海上风电施工平台。
  公司成立八年来,获得发明专利11项,实用新型专利21项,获得各类行业、政府奖励21项。
  截止2018年底,公司共承接海上风电工程合同55项,其中龙源25项;承接工程总容量166万千瓦,其中龙源105万千瓦;合同总额55亿元,其中龙源33亿元。创造了较好的经济效益和社会效益。
  目前,公司拥有龙源振华壹号800T座滩施工平台;龙源振华貳号800T自升式施工平台;龙源振华叁号2000T自升式施工平台;800kJ、2000KJ、2500KJ液压打桩锤各一台;龙源振华伍号和振华12号万吨级运输船各一艘。正在建造2500T座底式风电施工平台一艘。龙源振华是目前中国海上风电场施工设备最先进、数量最多的企业。
  同时,龙源也是目前国内同时具备海上风电场开发能力和建设施工能力的唯一企业。龙源和振华强强联合,将越走越远。
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  (三)  提速海上示范风电场建设,助力国产海上风机研发制造,为大规模开发提供宝贵经验
  在完成3.2万千瓦海上(潮间带)试验风电场建设并经过一年多的运行考验后,国家能源局和当地政府陆续批准龙源启动四个示范项目来推动近海风电场规模化和国产机组大型化工作。
  如东海上(潮间带)15万千瓦示范项目。项目于2011年6月开工,安装17台华锐3兆瓦,21台西门子(上海电气)2.38兆瓦,20台金风2.5兆瓦风机。首次采用无过渡段单桩施工,打桩垂直度要求高,首次两根桩垂直度均超过设计标准,后重新设计抱桩器,才成功打下第一根单桩,以后逐步成熟。项目于2012年9月投产发电。
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  如东海上(潮间带)15万千瓦示范项目扩容(5万千瓦)。项目于2012年9月开工,安装金风20台改进型2.5兆瓦风机。部分机位水深超过5米,正常潮间带施工工艺已无法实施,首次采用支腿船基础打桩、风机吊装,工效大幅提高,仅用三个多月时间于2013年1月完成建设投产发电。
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  如东海上5万千瓦大型机组试验项目。项目于2012年7月开工,2014年11月竣工。安装2台海装5兆瓦,1台东汽5兆瓦,1台明阳6兆瓦,7台远景4兆瓦风机。机位离岸相对变远,水深变化对分体吊装影响很大,船舶坐滩时间难于完成叶轮松钩,对移船和吊装设计编排要求极高。加上试验大机组调试时间长,给工程实施带来许多考验。
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  如东海上(潮间带)20万千瓦示范扩建项目。风电场中心离岸在20公里以内。2014年6月开工,2015年7月投产。安装25台远景4兆瓦,25台西门子(上海电气)4兆瓦风机。多数机位水深超过5米,处于沟槽边缘,水流急,标高变化大,施工难度进一步加大。首次采用浮态导管架打桩施工和单叶片吊装。
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  上述五个项目的成功建设,实现了龙源"小规模试验、中等规模示范"的前两步走目标。受到社会各界和媒体的高度关注。许多单位领导和公司同行来此考察参观,我们都热情接待,毫无保留介绍项目的关键技术要点。其目的是为促进整个行业快速发展,达到国家试验、示范项目的最终目的。中央电视台记者登船、登塔采访建设者们的事迹,在黄金时段播出。称张钢、李泽、高宏飚、张乐平等这些"第一个吃螃蟹的人",也是与"月亮同行的人"。
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  试验、示范项目完成后,本应抓住机遇加快"大規模开发"以实施第三步走战略。但是,这时在集团公司出现了一些不同声音,认为"海上风电投资大、风险大,目前不宜搞的太多、太快,等成熟了再开发也不晚"。就这样本来起步早、已走在全国最前列的优势,而为此耽误了近二年时间。就是这两年内海上风电名不见经传的三峡、中广核等追了上来。好在龙源人有能力、有基础、有耐心更有耐力。调整战略,迎风砥砺前行。
  2016年底,国电集团批准龙源同时开工两个海上项目,共计50万千瓦装机容量。因为前面艰难的付出和积累,这两个项目总体建设一路顺利。
  大丰H12  20万千瓦国家特许权项目。安装80台金风2.5兆瓦风机。建设一座220千伏40万千伏安的海上升电站(已规划扩建20万千瓦),至岸边距离25公里,由于项目处于潮间带区域,大型浮吊无法进入,升压站按每个模块重500吨以内设计,实现分体吊装,这在国内外还是第一例。同时还创造了28.6公里220千伏海缆全程无接头全球仅有的先例。项目历时13个月,于2017年12月竣工投产发电(那时我已退休)。
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  海安蒋家沙30万千瓦项目。安装远景75台4兆瓦风机,建设一座220千伏海上升电站,至岸边距离25公里。项目于2018年6月竣工投产发电,历时19个月,是目前国内建设速度最快的30万千瓦等级的海上风电场。国内首次设计使用直升机平台,外走廊梯,全防火船用阻燃电缆等,提升了升压站安全、逃生等级。
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  截止2018年底,龙源在江苏海上风电投产容量接近118.2万千瓦,占全国海上风电装机总量31%以上。累计完成发电量74.15亿千瓦时,实现利税28.63亿元。2018年,龙源江苏海上公司是龙源区域公司中经营业绩最好的公司。据龙源江苏海上公司现任总经理王健介绍,目前公司还有100万千瓦海上风电项目已经核准。其中,射阳H2项目40万千瓦,计划今年年中开工,2020年底全部投产。大丰H4、H6两个项目各30万千瓦,计划今年年底开工,2021年底全部投产。如果顺利的话(主要是项目实施的外部环境允许),2021年龙源江苏海上风电装机容量将突破200万千瓦。
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  (四)  锻炼队伍,培养人才,为龙源海上风电开发提供人才支撑
  海上风电涉及领域多,专业复杂,尤其是海洋工程,龙源以前从沒有进入过这个领域。在成立筹建处时,我们从风电陆上公司和天生港公司抽调一批人员,专门从事海上风电建设,专业涉及土建、电气、化学、焊接、热控等。龙源当时要求海上公司不仅要依靠施工单位,还要在工程各个环节有人专门管理和介入,通过"用中学"以实战培养锻炼队伍。要造就一支懂技术、懂业务、善钻研的工程建设和运维管理的专门队伍。同时,也要为龙源其他地区开发海上风电提供人才储备。他们当中较为突出的有,时任总经理张钢、现任总经理王健、现任党委书记高宏飚、时任龙源振华海洋工程公司副总经理张乐平、韩建新等。后来龙源在福建启动海上风电项目时支援了高宏飚(曾任龙源福建公司党委书记)、陈强(现任龙源福建公司党委书记)等一批骨干。
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  (五)  当前海上风电发展面临的问题
  一是机遇和挑战并存。部分省份突击核准项目,势必造成国家将很快下调海上风电电价,对尚不十分成熟的海上风电发展带来影响。从目前看,适度降低电价是必要的,但幅度不宜太大、太快。
  二是海上风电建设质量不容忽视。风机的可靠性、可用率十分关键,"大干快上"不应提倡,过分追求机组大型化是不合适宜的,当前的主力机型应该在4-6兆瓦左右,过大不符合当前国内实际情况。一种机型至少需要2-3年的稳定期和成熟期。做出一、二台样机就要批量生产,后果是可怕的。现场施工质量也至关重要,过去几年全国海上风电建设质量问题还是频繁发生,应引起业主和施工、设计单位的高度关注。龙源已实践了十年时间,至今在建设上也不敢懈怠。
  三是海上风电场运维一直是个难题。目前看,由业主自行完成有许多困难,建议未来海上风电场的运维由主机厂按合同来承担,或由市场培养第三方来实行专业化管理。
  四是要破除地方保护主义。地方政府要有远见,在风资源配置、风机的选择诸方面,要以有利于加快海上风电发展和有利于地方经济发展相协调为落脚点。"以投资换资源"是不可取的,也是短视的。像龙源在江苏海上已深耕十年,积累了许多成熟经验,理应在大规模开发中承担重任。
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  (作者:谢长军)
 
 
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