近日，由伊萊特能源裝備股份有限公司向歐洲提供的多套浮式海上風(fēng)電法蘭完成交付。這批產(chǎn)品將被用在挪威西南海域的一個(gè)分布式海上風(fēng)電項(xiàng)目中。
1、先人一步
浮式風(fēng)電作為海上風(fēng)電的前沿技術(shù)，無(wú)疑備受關(guān)注。據(jù)預(yù)測(cè)，全球近80%的海上風(fēng)力資源潛力分布在60米以上的海域，但由于巨大的成本和技術(shù)挑戰(zhàn)，即便在歐洲，浮式風(fēng)場(chǎng)的數(shù)量也屈指可數(shù)。
本次伊萊特的法蘭將被用于十余臺(tái)8MW海上風(fēng)機(jī)，該風(fēng)場(chǎng)位于挪威西南海域，離岸140公里，水深達(dá)到260-300米，風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)為Spar混凝土立柱式。該風(fēng)場(chǎng)的主要用途是為附近的多個(gè)油氣平臺(tái)提供清潔電力，協(xié)助業(yè)主每年減少20萬(wàn)噸二氧化碳和1000噸氮氧化物的排放。
該風(fēng)場(chǎng)使用了Spar平臺(tái)（右1）
2、不畏挑戰(zhàn)
浮式海上風(fēng)機(jī)終生漂浮在海面工作，由于采用柔性固定，因此無(wú)時(shí)無(wú)刻不處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。這種風(fēng)機(jī)可以被看作一種具有6個(gè)自由度的高聳結(jié)構(gòu)物，除了會(huì)產(chǎn)生前后、左右、上下三個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)（X、Y、Z軸），還會(huì)在這三個(gè)方向上產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)晃動(dòng)（縱蕩、橫蕩、垂蕩）。
晃動(dòng)對(duì)浮式風(fēng)電部件提出了更高的質(zhì)量要求
浮式風(fēng)機(jī)要承受的載荷包括自身重力、海風(fēng)、葉片旋轉(zhuǎn)、海面波浪、水下洋流、系泊纜索等，而且這些載荷都是耦合在一起，參數(shù)多、變量大、難以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。
如果你跟小伊妹一樣是文科生，可以簡(jiǎn)單把浮式風(fēng)機(jī)的工作狀態(tài)理解成喝醉酒的姚明單腿站在大風(fēng)中的小船上表演手指轉(zhuǎn)球。
浮式風(fēng)電的載荷分析遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)固定樁風(fēng)電
由于這種不穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)會(huì)導(dǎo)致大幅度的搖擺，因此，浮式風(fēng)機(jī)對(duì)各類部件不論是強(qiáng)度上，還是疲勞壽命上，都有著更高的要求。
以本項(xiàng)目所用的風(fēng)機(jī)為例，機(jī)頭重量超過(guò)500噸，底部基礎(chǔ)重量超過(guò)1萬(wàn)噸，整個(gè)塔筒像一根兩頭挑著重物的扁擔(dān)，中間靠法蘭連接，而項(xiàng)目所在的歐洲北海海域，每年11月至次年3月經(jīng)常發(fā)生風(fēng)暴，海風(fēng)時(shí)速經(jīng)常高達(dá)150公里，掀起十米的巨浪，這對(duì)風(fēng)場(chǎng)的考驗(yàn)非常大，產(chǎn)品質(zhì)量的重要性不言而喻。
為了增加穩(wěn)定性和安全性，該風(fēng)機(jī)底法蘭直徑設(shè)計(jì)接近8.5米，而平面度控制在0.5mm之內(nèi)，也更加精細(xì)地保證了產(chǎn)品的適配性。
本項(xiàng)目制造過(guò)程中的一片塔筒法蘭
3、他山之石
根據(jù)咨詢機(jī)構(gòu)伍德麥肯茲（Wood Mackenzie）做出預(yù)測(cè)：未來(lái)10年，亞太地區(qū)將新建超過(guò)10GW浮式風(fēng)電項(xiàng)目，總投資超過(guò)580億美元。碳信托（Carbon Trust）的研究報(bào)告顯示，到2040年，全球浮式風(fēng)電規(guī)模將達(dá)到70GW，即為現(xiàn)在的1000倍。
在陸上優(yōu)質(zhì)風(fēng)場(chǎng)資源不斷減少的情況下，浮式風(fēng)電對(duì)中國(guó)“30·60”碳目標(biāo)無(wú)疑也有極為重要的意義。對(duì)于發(fā)展浮式風(fēng)電，伊萊特股份營(yíng)銷副總裁尚玉興認(rèn)為：
●10-15MW大風(fēng)機(jī)、浮式風(fēng)電一定是未來(lái)海上風(fēng)電的發(fā)展趨勢(shì)，產(chǎn)業(yè)鏈各方要緊密配合，協(xié)同進(jìn)步。從目前情況看，通過(guò)增大樁基法蘭、底法蘭的直徑和邊寬有助于提高整個(gè)風(fēng)機(jī)的穩(wěn)定性。
●浮式風(fēng)電對(duì)化石能源廠商的減碳戰(zhàn)略意義重大，海上油氣廠商積累了豐富的遠(yuǎn)海施工經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)分布式的海上風(fēng)電還能大幅度降低油氣平臺(tái)的碳排放數(shù)量。
●我國(guó)海岸線長(zhǎng)、島嶼多，分布式浮式風(fēng)電能有效解決偏遠(yuǎn)島嶼的供電問(wèn)題，值得國(guó)內(nèi)盡快展開(kāi)試點(diǎn)，大力推廣。
