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今年第11号台风、首个超强台风“轩岚诺”于9月3日夜间移入东海海面,并逐渐向浙江东北部一带沿海靠近。在台风外围云系的影响下,将直接影响中国首个强台风海域风电项目:国家能源集团国电电力舟山普陀6号风场。该项目由电气风电提供风力发电机组,是我国首个强台风海域海上风电项目。面对强悍的“轩岚诺”,该风场平稳渡过台风期,台风期间正常运行。


01


天气如何影响海上风机运营?


与陆地类似,天气状况对海上风机的运营和维护中发挥着重要作用。然而,与陆上风电相比,在规划、建设和运营海上风机时,天气往往是决定性因素。在不可预测的海洋环境中运转,海上风电开发商和运营商需要收集和了解从风、海浪和洋流到潮水、闪电和热带气旋的所有数据。


从复杂的建造安装阶段到苛刻的运营阶段,天气是海上风电运营的主要限制因素。首先,海上强大的风力会给从事安装或维护工作的现场团队带来了重大的安全隐患及风险。


另一个安全隐患是闪电,尤其是在夏季,特别具有挑战性。正如我们大多数人所知,当暴雨肆虐和闪电雷鸣时,在海上的钢制风力涡轮机上进行维护工作是不安全的。但是,闪电随时随地、毫无预兆的从空中袭来,对于没有准备的维修工人来说,突然的雷击可能是致命的。


天气直接影响海上风机的可保性。潜在的物理损坏、事故和自然灾害不仅对海上风机开发商和运营商构成挑战,也让保险理赔公司感到惴惴不安。为了管理天气风险,保赔公司需要对所有风机项目进行专用天气预报。


恶劣的天气下可能会阻碍海上风机施工作业连续性并耽误项目的开发进度。因为它决定了安装和维护团队何时可以进行工作。


由于恶劣的天气对海上风机安装的人员安全和业务连续性会产生影响,开发商和运营商需要准确的天气预报来了解这充满挑战的海上环境并有效地运用最佳天气之窗。



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我国首个强台风海域海上风电项目


1、为抗台而生,智能变桨提升机组发电收益


该项目选用拥有钢结构机舱罩和高风速穿越能力的电气风电G4平台机组。传统风机当风速达到25米每秒以上时,三个叶片自动调整为顺桨状态并锁定叶片停机、减少风机载荷。G4平台机组具备高风速穿越能力、可进行动态智能变桨,在风速达到25米每秒以上时,能最大程度利用台风外围影响发电、提升机组发电收益。


2、千锤百炼,玉汝于成:400万次的疲劳测试、4个方向的极限拉伸

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面对15级以上的强台风,风机叶片是最关键的部件,也最易遭受台风摧残。我们通过模拟台风过境时产生的摧毁力,对机型叶片进行了高达400万次的疲劳测试和4个方向的极限拉伸测试,保证能够抵御强台风侵袭。


3、棉花地里“栽”风机:首吃螃蟹,要啃就啃最难啃的骨头


作为中国首个强台风海域海上风电项目,没有任何经验可以借鉴。


然而,这不是最难的。普陀6号场区海底属于糊状淤泥和类淤泥地质,仅淤泥层的厚度就有10多层楼高,基本没有承载力。别说一架总重达300吨、高度近50层楼的风机,栽一棵树都会被淤泥吞噬。这难度,简直是在棉花地里“栽”风机!


经过层层讨论评选,项目最终选定对地基要求低、抗震、柔性更好的多桩承台基础作为项目风电机组的基础型式。电气风电通过风机+基础的一体化载荷仿真,确定了项目的整体基础方案。项目最终通过我国海上风电领域桩长最长的现场试桩实验,采用高度110米、直径1.6米的8根桩扎向海域深处。最终,508根“定海神针”打入海底,对巨无霸托底。


截至目前,普陀6号海上风电场已成功抵御了“利奇马”“烟花”“灿都”等10余个台风的正面冲击。过往,风场海域台风等级达到15级、浪高超过10余米、最强台风中心穿越风电场……它都经受住了考验,并且实现抢发电量。



03


台风过后?


敬畏自然、敬畏技术、敬畏积淀!


一般台风在南北纬5°到20°左右的海域生成,而“轩岚诺”生成区域在北纬25.9°,“走出了”有气象记录以来首次出现的独特路径。据中央气象台分析,在东海海区达到超强台风级别的台风非常罕见,全球变暖、拉尼娜现象是造成“轩岚诺”如此特别的幕后推手。


“轩岚诺”的独特路径及今年全球多地频发的极端天气,是大自然对人类的预警。一方面让我们警醒要敬畏自然,另一方面也让我们更加坚信:清洁能源从辅助能源走向主力能源势在必行、能源结构的优化和低碳转型刻不容缓、双碳目标的推进时不我待!


回顾中国风电发展史,尤其是近年来愈加激烈的机组迭代升级。我们应进一步深思:敬畏自然之余,我们理应敬畏技术、敬畏经验的积淀。当前海上风电发展进入全面平价时代,产品出现了跨越式的更新迭代。平价时代的海上风电整体解决方案,对于技术和经验的积淀提出了更高要求,需要丰富的海上产品设计及项目经验积累,才能确保风机的安全运行。


来源:电气风电,信德海事

注:文章内的所有配图皆为网络转载图片,侵权即删!

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