追风逐光,四年五投
——国家电投山东院海上新能源创新探索实践成果
12月22日,国家电投山东电力工程咨询院有限公司(简称“山东院”)总承包建设的大连市花园口400兆瓦海上风电项目全面开工,这是国家电投集团在辽宁首个海上风电项目,项目建成后将成为东北地区规模最大的海上风电项目,同时也是北方寒冷海区首个规模化应用10兆瓦以上机组的海上风电项目,标志着山东院在向海图强,逐梦深蓝的道路上再下一城。
▲山东半岛南U场址一期海上风电总包项目
机会总是留给有准备的人。作为海上新能源山东省工程研究中心和国家电投集团深远海海上风电技术总成单位,近年来,山东院以创新为驱动,以技术为引领,充分发挥总承包管理优势,累计建成投产海上风电项目330万千瓦,在山东海域实现“四年五投”的行业战绩;开展海上新能源各类工程项目150多项,累计取得海上风电研发成果300多项,编制完成国家及行业标准、发展规划20余项;超前布局深远海海上风电,漂浮式海上光伏,海洋牧场、海上制储氢等海上新能源新场景……短短几年,山东院凭借其在“向海图强”战略的独到见解和战略判断,总是能在一次次行业风口中“先人一步”,其实力和成绩可圈可点,潜力与张力亦不容小觑。
时间回到2021年12月16日,山东院总承包的山东半岛南3号海上风电项目全容量并网发电,创造了“当年签合同、当年开工建设、当年全容量投产”的新纪录,犹如一只海上雄鹰,山东院开始在海上风电工程总承包领域逐浪翱翔、一路领先。
▲山东半岛南3号海上风电总承包项目
四年间,山东院总承包的山东半岛南3号海上风电项目、山东半岛南海上风电基地V场址500兆瓦项目、昌邑市海洋牧场与三峡300兆瓦海上风电融合试验示范项目、国家电投山东半岛南海上风电U场址一期450兆瓦项目、山东能源山东海卫半岛南U场址450兆瓦海上风电项目相继并网发电,在海上风电领域创下了“四年五投”的新纪录。
▲昌邑市海洋牧场与三峡300兆瓦海上风电融合试验示范总包项目
不同于陆上风电,海上风电面临海洋地质气象环境复杂、开发难度大、施工装备水平受限、开发成本高、设备运维困难等诸多挑战,然而无论是“首批示范”还是“首批平价”,无论是“单体最大”还是“融合示范”,山东院都得心应手、游刃有余,这背后离不开关键核心技术的支撑。
单桩优化设计能力无疑是山东院实现“四年五投”的看家本领。山东院引进欧洲海上风电设计理念,形成国内领先的海上风电单桩优化设计能力,这一“杀手锏”已在“四年五投”中的四个项目中成功应用并得到了验证。
▲山东半岛南U场址一期海上风电总包项目
在国家电投山东半岛南海上风电U场址一期450兆瓦项目中,山东院研发设计了国内单体容量最大的模块化预制舱式海上升压站;在山东半岛南海上风电基地V场址500兆瓦项目中,山东院完成环渤海首个国内集电线路等级最高的海上风电场项目。
▲山东半岛南海上风电基地V场址500兆瓦总包项目
随着我国海上风电向深远海挺进,智能化、数字化技术开始“挑大梁”。山东院自主研发海上风电建设作战指挥系统,该系统从计划管理、作战调度,到指挥展示、移动端应用,对海上风电场建设进展情况全面实时掌控,科学合理调度人船资源,统筹安排计划任务和专项工作,达到智能化预测、智慧化监控、智联化指挥,通过作战指挥系统应用实现降本增效、提质增效。
今年4月,山东院创新研发的“定海号”深远海大容量浮式风机平台方案获得中国船级社认证,为海上风电向深远海发展提供了全新方案。该平台创新融合立柱和半潜式平台优势,能够抵御深远海各种极端条件,被称为“海上不倒翁”。山东院在结构型式、浮体材料、系泊材料、建造工艺、施工技术等方面做了大量创新,实现了控制性和适应性两大性能指标遥遥领先,具有优良的运动性能和抗风浪能力。
依托国家级海上风电装备测试认证创新基地项目——东营海上风电装备测试认证创新基地项目,完成国内最大海上风电20兆瓦机组陆地试验平台风机基础设计工作,为我国海上风电向更大容量、更深远处发展提供了强有力的技术支撑。
在“从0到1”的突破和“从1到10”的加速发展中,作为中国海上风电领域的“排头兵”,山东院将进一步加大深远海关键核心技术研发力度,向逐梦深远海发力,在推动深远海风电规模化建设中贡献山东院智慧和山东院方案,进一步擦亮“山东院”海上新能源品牌。
靠山吃山,靠海吃海,山东院深知海洋是来自大自然的馈赠。进入新时代,山东院以海上风电、海上光伏两大业务为核心,积极拓展深远海漂浮式风电、融合海洋牧场、风光一体化、海上制氢及海底仓储等“海洋+”新兴业务,探索“海洋+新能源”的新模式,为我国海洋经济高质量发展注入“新动力”。
▲中国电力山东HG1海上光伏项目
海上光伏引领行业发展。完成国内首个近海桩基固定式海上光伏实证项目——国家电投海阳HG34近海桩基式实证项目,发出全国第一度近海海上光伏电;自主研发国内首个海上漂浮式光伏实证平台投入运行并取得良好效果——山东乳山漂浮式光伏实证平台项目;开展国内首个EPC招标的海上光伏项目——山东无棣HG1桩基固定式一期400兆瓦海上光伏项目,为后续海上光伏项目方案设计提供宝贵借鉴;
▲威海乳山漂浮式光伏实证平台
早在2022年,山东院就将目光瞄准了海洋牧场。彼时,山东院总承包的昌邑市海洋牧场与三峡300兆瓦海上风电融合试验示范项目投产,这是全国首个海上“风电、光伏、牧场”三位一体融合发展项目。随后,山东院继续向神秘海洋的未知领域探索,开展了海洋牧场与海上风电融合发展、人工鱼礁布局与风机基础防冲刷协同效应、漂浮式养殖筏架与风机基础联合水动力等技术研究,为山东省乃至全国提供了可复制、可推广的海洋牧场、海上风电、海上光伏融合发展样板。目前,山东院正在总承包建设的大唐汕头“盛唐一号”海洋牧场项目是国内首座吸力筒基础海洋牧场,也是国内首座海风绿电引入的海洋牧场项目,建成后将有力推动国内“海上风电+海洋牧场”模式的发展。
中国拥有约473万平方千米的海洋面积,山东院的探索才刚刚开始。在氢能发展如火如荼的背景下,山东院在行业内率先提出将有机溶液储氢用于“海风+氢能”融合方案并具备规模化制氢、储、运、加、用全链条氢融合方案设计能力,有效缓解新能源消纳难题,降低氢能储运安全风险,为深远海海上风能资源离网开发利用提供了新思路。
作者:张玉坤 夏秀霞 张杨舒雅
编辑:孔欣慰
校对:张宇