大雪節(jié)氣一過,海風(fēng)又硬又冷。2019年12月12日凌晨1時(shí),在江蘇東臺近海北條子泥海域,國家能源集團(tuán)國華投資30萬千瓦風(fēng)電場14號機(jī)組塔筒內(nèi),一群人不顧寒冷,興奮地等待著一個(gè)時(shí)刻的來臨。隨著工程技術(shù)人員按下控制鍵,頭頂?shù)娘L(fēng)機(jī)葉片緩緩轉(zhuǎn)動,開始正常發(fā)電。至此,國家能源集團(tuán)國華投資江蘇東臺四期(H2)30萬千瓦海上風(fēng)電場75臺風(fēng)機(jī)全部并網(wǎng)運(yùn)行。
近年來,我國海上風(fēng)電發(fā)展勢頭良好,根據(jù)國際能源署發(fā)布的《海上風(fēng)電展望2019》,2018年中國新增裝機(jī)160萬千瓦,占比全球第一。作為現(xiàn)階段我國離岸最遠(yuǎn)、施工難度最高的海上風(fēng)電項(xiàng)目,江蘇東臺四期海上風(fēng)電項(xiàng)目的成功,不僅對長距離淺灘、深溝并存復(fù)雜海床環(huán)境條件下的220千伏海纜的選型與敷設(shè)、復(fù)雜海床環(huán)境條件下海上風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)與施工具有借鑒和指導(dǎo)意義,同時(shí)也為海上風(fēng)電項(xiàng)目在深遠(yuǎn)海領(lǐng)域的建設(shè)做出了有益探索。
拼搏:施工條件特殊百折不回攻堅(jiān)
凌晨5時(shí),記者登上前往國華投資江蘇東臺四期(H2)30萬千瓦海上風(fēng)電場的交通船。碼頭上星星點(diǎn)點(diǎn)的燈光,裝點(diǎn)著酣睡之中的城市。
該項(xiàng)目于2017年6月正式開工建設(shè)。
時(shí)任國華投資江蘇公司黨支部書記、董事長的李大鈞,回憶起當(dāng)年的場景還歷歷在目。
“雖然項(xiàng)目中心離岸直線距離42千米,但由于施工海域潮溝、淺灘縱橫交錯(cuò),交通船無法直線航行至施工現(xiàn)場,需要在漲潮時(shí)沿航道迂回航行至施工區(qū)域,單次航行需要4~5小時(shí)才能到達(dá)施工現(xiàn)場。”李大鈞對記者說,“大型鋼管樁、塔筒運(yùn)輸船更是需要連續(xù)航行24小時(shí)才能到達(dá)施工現(xiàn)場,各項(xiàng)施工材料、船機(jī)補(bǔ)給非常困難。”為了解決這一難題,李大鈞和他的團(tuán)隊(duì)決定選擇吃水更淺、航行速度更快的交通、運(yùn)輸船舶,同時(shí)增加船舶數(shù)量。在施工過程中,不斷進(jìn)行船只掃海,向當(dāng)?shù)乩蠞O民取經(jīng),及時(shí)掌握航道變化情況,有針對性地安排航行計(jì)劃。
該項(xiàng)目施工主區(qū)域涉及灘涂、淺水、淺灘、高灘、深水等多種復(fù)雜海況,且受深槽、輻射沙洲等影響?!斑@種情況在世界范圍來講都是非常獨(dú)特的?!崩畲筲x介紹,“同一個(gè)風(fēng)機(jī)機(jī)位在經(jīng)過一次潮汐變化后海床標(biāo)高變化最大可達(dá)5~6米,且不同的風(fēng)機(jī)機(jī)位海水流向都不同,施工組織必須結(jié)合水深、水流及海床變化情況進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整,每次調(diào)整都意味著4~5艘船機(jī)設(shè)備組的系統(tǒng)調(diào)整,牽一發(fā)動全身,對后續(xù)整體施工組織帶來較大影響。”攻堅(jiān)克難,步步為營,施工團(tuán)隊(duì)啃下一塊又一塊硬骨頭,然而到了敷設(shè)220千伏主海纜時(shí),還是讓所有人都犯了難。路由長,重量大,深溝、淺灘、沙洲交替,尤其是長達(dá)10千米以上的海纜路由在東沙沙洲段,水深極淺,難以用常規(guī)敷設(shè)方案進(jìn)行敷設(shè)。
7.5千米的登陸段距離,更是使其成為當(dāng)前國內(nèi)登陸距離最長的220千伏海纜敷設(shè)項(xiàng)目。親歷了整個(gè)工程的海工專工裴澤偉對那段日子記憶猶新:“每天從早6點(diǎn)工作到晚11點(diǎn),持續(xù)了一個(gè)多月?!币?yàn)榕聽恳龣C(jī)的滾輪劃傷海纜,裴澤偉和他的同伴們在齊膝深的爛泥塘里艱難前行,靠人工巡檢保證海纜質(zhì)量?!皼]有經(jīng)驗(yàn)可借鑒,只能邊摸索邊干。”功夫不負(fù)有心人。最終,施工團(tuán)隊(duì)找到了合適的解決方案。通過選用吃水更淺施工船舶進(jìn)行施工,采用國外海上風(fēng)電場常用的先敷后埋的施工工藝,敷設(shè)船趁大潮汛期間拋纜,將船載海纜拋入預(yù)定路徑,敷纜船只拋纜后,由一艘小型錨艇攜帶挖溝犁順著電纜埋設(shè)電纜的施工工藝,成功解決了東沙沙洲淺灘段敷設(shè)。
創(chuàng)新:1個(gè)世界首創(chuàng)5個(gè)國內(nèi)首例
交通船航行了4個(gè)小時(shí)左右,已經(jīng)可以看到海面上連片的風(fēng)機(jī)。海天之間,潔白的葉片轉(zhuǎn)動出一個(gè)個(gè)完滿的圓,煞是好看。記者知道,已經(jīng)接近目的地了。
“2019年8月17日,經(jīng)過海上6個(gè)小時(shí)的連續(xù)作業(yè),東臺四期海上風(fēng)電場16號機(jī)位完成了整體安裝,這標(biāo)志著全球首臺單樁基礎(chǔ)整體風(fēng)機(jī)安裝成功,這是全球范圍內(nèi)首次應(yīng)用單樁基礎(chǔ)風(fēng)機(jī)整體吊裝技術(shù)并取得成功,填補(bǔ)了全球海上風(fēng)電吊裝技術(shù)領(lǐng)域的空白。”李大鈞向記者介紹著,語氣不無自豪。該項(xiàng)目開創(chuàng)了5個(gè)國內(nèi)首例:國內(nèi)首例成功實(shí)施220千伏三芯海纜海上倒纜;國內(nèi)首例成功實(shí)施220千伏三芯海纜進(jìn)口硬接頭制作;國內(nèi)首例完成登陸距離最長、施工難度最大的220千伏三芯海纜登陸段施工;國內(nèi)首次采用自升式穩(wěn)樁平臺沉樁的施工工藝;首次提出整風(fēng)場220千伏及35千伏全海纜監(jiān)測方案技術(shù)?!罢麄€(gè)海上風(fēng)電場的設(shè)計(jì)具有獨(dú)有的特點(diǎn),擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)?!崩畲筲x說。
當(dāng)記者登上專為這75臺風(fēng)電機(jī)組配套設(shè)置的220千伏海上升壓站,不禁為這個(gè)屹立于浩瀚海洋的工程感到贊嘆。
升壓站位于24號、25號風(fēng)電機(jī)組間北側(cè)的海域上,并以單根長度約47.8千米的兩回220千伏海纜送出至東臺二期北區(qū)升壓站,生產(chǎn)設(shè)施統(tǒng)一布置在東臺二期北風(fēng)場升壓站內(nèi),隨后通過電網(wǎng),將源源不斷的電能輸送給用戶。
“這個(gè)項(xiàng)目建成后,每年上網(wǎng)電量81354萬千瓦時(shí),相當(dāng)于東臺市一年用電量的20%?!崩畲筲x告訴記者。
如果按火力發(fā)電標(biāo)煤耗330克/千瓦時(shí)計(jì)算,該項(xiàng)目每年可節(jié)省標(biāo)煤26.85萬噸,可減少排放溫室效應(yīng)氣體二氧化碳59.06萬噸,減少灰渣10.74萬噸。此外,每年還可節(jié)約淡水258萬立方米,并減少相應(yīng)的廢水排放。
回程已是黃昏。站在甲板上,海風(fēng)拂面,大自然的饋贈與人類智慧和諧交融,實(shí)現(xiàn)綠水青山、美麗中國就在不遠(yuǎn)的將來。
(作者:莫非)