探访全球首个国际化大功率海上风电试验场-北极星风力发电网

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碧空如洗，白云低垂，海上一派风平浪静的景象。不远处两台已经完成吊装的风机矗立海面，洁白的机身格外醒目。风机周围的施工平台上，大型打桩船、浮吊正有序作业。这是记者8月25日在福建省福清兴化湾海上风电项目专用码头上看到的一幕。

从码头乘船，只需10多分钟的时间便进入到样机试验风场施工区域。“大家看到的样机试验风场，是三峡集团建设的福清兴化湾30万千瓦海上风电场一期工程，投资总额约18亿元，这里是全球首个国际化大功率海上风电试验场。” 长江三峡集团福建能源投资有限公司执行董事、党委书记孙强介绍道。

“八仙过海” 风机厂商同台竞技

全球海上风电潜力巨大，发展海上风电已经成为各国的共识。其中，欧洲海上风电发展最为迅速。截止2016年6月底，欧洲累计并网容量1153.8万千瓦，占全球海上风电总装机的90%。

相比较而言，中国海上风电发展步伐还有待加速。在孙强看来，施工难度大、大容量海上风机国产化不高、资金需求量大等因素制约了国内海上风电的大规模开发。

为打破瓶颈，三峡集团提出实施海上风电引领者战略，以福建为重点区域，通过海上风电的集中连片规模开发，带动我国海上风电装备制造水平和创新能力，实现我国海上风电主要装备国产化、大型化和福建造。

打造全球首个国际化大功率海上风电试验场，便是上述战略中重要一环。据介绍，该试验场计划安装通用电气、西门子和金风科技等8家国内外名风机厂商的14台5兆瓦以上大容量风电机组。

按计划，14台风电机组今年底将全部投产并展开样机测试和综合性能评价。目前已经完成吊装的2台机组，将在9月初进行调试，9月中旬正式并网发电。值得一提的是，7月25日吊装的首台风机为太原重工自主研发的5兆瓦机组，是太原重工研发的首台海上风电机组，国产化率达90%。

“样机试验风场借鉴了三峡工程经验，为知名厂商的风电机组搭建‘海上擂台’，以同台竞技的方式，和科学、客观、公正的评判，选出适应福建地区风况海况的最优机型。”三峡福建能投公司副总经理雷增卷说道。他介绍，技术先进、质量可靠的风机厂家将被引入正在建设中的福建三峡海上风电产业园，提升我国海上风电装备制造水平。

考什么？五大指标见真章

“考场”正在紧锣密鼓的布置中，“考生”们也正在赶来的路上。那么，这场风电设备大比拼重点考些啥？

为了科学客观评判14台风机长时间运行情况，优选福建三峡海上风电产业园入园企业，三峡福建能投公司专门设立了一个科研课题：兴化湾风电机组性能测评关键技术研究。

参与该课题的三峡福建能投工程管理部主办邓柏松博士介绍，考核分为四个方面，一是文件资料审核，包括审核型式认证报告、载荷计算报告、安全测试报告、抗台风策略以及设计说明等；二是机组现场测试验证，包括功率曲线、抗台风策略、环境适应性、载荷测风对比、测试结束后部件检测；三是考核期运行数据分析，包括SCADA/CMS系统评价、风功率曲线分析、故障情况统计、度电成分分析等；四是企业及机组概况，包括企业规模与制造能力、技术成熟度、市场占有率等。

其中，和风电机组密切相关的性能指标主要有五项，即型式认证、风功率曲线、抗台风策略、台风期间机组载荷测试、可利用率。对这五项指标，邓柏松逐一进行了解释。

型式认证，是指由具备资质的第三方认证机构对风机机组进行测试验证，检验其是否符合现行技术规范，产品性能是否符合说明书指示，并出具相关报告。

风功率曲线，指发电功率随风速变化呈现的曲线，主要考察风机出力的性能。在同样风速情况下，有的机组发电能力高，有的则低。

抗台风策略是指风机机组在遇到台风情况下的处理能力。台风风速达到一定值时，风机是否自动停止发电。在一定风速下，机组自动选择正面面向台风还是背对台风进行抵御。

台风期间机组载荷测试，在风机叶片、塔桶等各个部位安装应力监测器，监测在台风期间的受力状况，看是否存在安全隐患。可利用率，主要指风机机组对时间的利用率和故障率，即风机一年可发电多少小时。

岩石难“啃” “考场”施工难度大

回忆起首台机组吊装过程，孙强记忆犹新。“吊装完成后就赶上台风 ‘纳沙’ ‘海棠’接连过境，台风登陆时，我一整晚都没睡着，担心万一出现什么状况，后果不堪设想。好在事实证明，我们的施工质量和风机质量都经受住了台风的考验”。

在海峡发电公司副总经理项建强看来，福建有着极好的风资源禀赋，但从风场建设难度来说也是个“极品”。曾经参加过江苏响水风电项目建设的他表示，响水项目两年的建设期里仅遭遇过一次台风影响，按历年统计数据，响水一年大概会遭遇2次台风影响，而福清兴化湾是5次。

“不仅仅是次数多，今年福清风场接连遭遇的两次台风都是正面袭击。相比较苏北，福建的施工窗口期要大打折扣。曾经遇到到一个月连续施工期只有3天的情况，”项建强说道。

事实上，在施工过程中，面临的挑战不仅仅是不期而至的台风对施工窗口期的压缩，还有海底坚硬的岩石。

码头上展示的在海底打桩时取到的岩石样本便是明证。直径一米多的圆柱形大石墩的“简介”上写着：弱风化花岗岩、强度127.9兆帕。项建强解释道，强度是指岩石坚硬程度。“正常混凝土路面强度为20-30兆帕，在强度为100多兆帕的海底岩石上打较大直径的孔洞，施工难度可想而知”。

“考场”建设过程中，也加速了海上风电施工装备的发展。打桩完成后，海上风机安装主要由两种方式：在陆地上组装好以后，整体吊装到海面上；利用一体化作业移动平台，将风机各部件在海上进行组装。雷增卷介绍，兴化湾风机试验场安装的都是5兆瓦以上的大容量机型，体型也较为庞大，出于稳定性考虑，统一采用一体化作业移动平台在海上进行设备组装。

“厦船重工首制的最新一代海上风电一体化作业移动平台‘福船三峡号’，今年7月在首台风机吊装中成功首秀。今年8月，厦船第二艘海上风电一体化作业移动平台也已出坞。”雷增卷介绍道。

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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