技术创新撑起海上风电发展新天地

　　近期，龙源福建公司莆田南日岛海上风电场项目首个岩基海床海上风电单桩基础顺利完成施工。该基单桩是国内外首基无过渡段嵌岩单桩，是龙源电力继成功创新实现软土海床无过渡段单桩后，又一次对我国甚至世界海上风电建设技术的贡献。单桩嵌岩技术提高施工效率约20倍、降低成本约30%，这对于推动我国海上风电快速发展具有里程碑式的意义。
　　莆田南日岛海上风电场项目规划装机规模40万千瓦，是目前国内最大的单体近海风电项目。项目年设计发电量15亿千瓦时，年等效满负荷发电小时3703小时。

合力攻坚创新局

　　海上风电开发虽然潜力巨大，但其运行环境相比陆上风电更复杂，技术要求更高，施工难度更大。莆田南日岛海上风电场项目是国内首个近海基岩海床海上风电项目，位于福建省莆田市南日岛东北侧1至14千米海域。海面养殖密布，海底沟壑纵横、暗礁交错，岩体地质复杂多变，工程施工有效作业时间短，这给风电机组基础选型、设计与施工带来极大挑战。
　　龙源福建公司创新思维，引进先进设计理念。目前国内施工工艺比较成熟的高桩承台建造成本高，施工工效低，无法满足大规模海上风电开发的要求。大直径单桩基础具有海上作业工序少、工程造价较低等优点，是岩基地质条件下基础施工的首选，但因施工中所必须的大直径嵌岩钻机技术被国外封锁，且每台钻机费用动辄数亿元，导致单桩基础在国内岩基海床海上风电项目中仍未采用。为提高工效、降低建设成本，该公司与设计单位商讨嵌岩单桩设计、施工组织，深入研究和分析单桩基础在南日岛海上项目的适用性和可行性，并通过委托中国船级社对施工方案进行专题论证，根据地质情况将单桩嵌岩基础分为三类，并按先易后难的顺利开展试验。
　　与此同时，该公司积极打造装备，掌握核心技术。海上风电“装备决定施工、施工决定设计”，公司重视装备升级，积极组织龙源振华公司等单位开展大直径嵌岩钻孔设备研制工作，成功研制了扭转力矩大、破岩能力强、钻孔垂直度控制性高的嵌岩钻机，并配备国内最大能量液压IHC S-2000打桩锤和进口大型液压冲击锤等相关设备，使大直径嵌岩单桩施工成为可能。
　　岩基海床不像江苏地区的砂质海床，即便采用国内最大能量液压打桩锤，仍然无法一次沉桩到位，该公司坚持创新发展，积极借鉴国内外海上风电建设和海工新技术新工艺，对国外海上风电单桩基础普遍采用“单桩+过渡段”的方案进行创新，首创“打-钻-打”施工工艺，且不再设置过渡段。相较于较早采用类似施工工艺的欧洲海上风电项目，南日项目单桩基础试验不仅为每个基础节省了数百万元的工程费用，还能够有效避免过渡段中的高强灌浆料在后期风电机组运行期间的开裂和粉化风险。

精益管理促提升

　　在冬季盛风期有效施工时间短的情况下，该公司于今年初顺利完成I型嵌岩单桩无过渡段沉桩与全国首根大直径嵌岩单桩施工，填补了国内嵌岩单桩技术的空白。
　　项目的成功离不开该公司精益化管理。该公司统筹安排项目建设计划、整合技术管理力量，积极探索运用国内外海上风电建设和海工新技术新工艺，不断总结完善提高工效；科学优化施工组织方案，合理调整施工组织安排，妥善配置施工有效资源，充分利用施工有利时间，形成流水化作业，统筹优化工程进度管理，有效提高施工效率，全力压降建设成本，全面提高施工质量。优化后基础造价得到有效控制，较可研降低22%。
　　该公司深入贯彻落实“基建双提升”活动总体部署，坚持“四高四优”标准，抓好抓实工程设计，科学优化工程设计，确保工程建设优质高效开展。公司与龙源中能公司、华东设计院和龙源振华公司合作，成立海上风电技术攻关小组，不定期组织召开专题讨论会议。通过4台样机建设，探索完善高桩承台基础各施工工序流程，在重点对嵌岩8桩改为6桩、辅助设施等进行优化设计的同时，深入开展单桩和重力式基础设计研究和试桩工作。2016年，公司《岩基海床海上风电高桩承台基础施工技术研究及应用》项目，以其技术上的突破性、创新性及在实践中的广泛应用等优势，从众多科技成果中脱颖而出，获得“全国电力职工技术成果二等奖”。

绿色发展谋共赢

　　自项目筹建以来，该公司坚持统筹兼顾、综合发展，积极履行社会责任，为地方经济、生态环境等方面带来显著收益。
　　生态效益方面，南日岛部分海域为当地传统海带、龙须菜养殖区域，自项目开发建设以来，充分考虑当地海洋渔业资源可持续发展，积极配合地方政府探索“海洋牧场”这一海洋资源综合开发利用模式。该项目中的风电机组基础以及周边抛石可以作为人工渔礁，有效拓展南日岛海洋养殖空间，提高远海深水养殖的抗风险能力；基础平台可作为渔民的紧急逃生设施，为海洋牧场建设创造了有利条件，使得该项目成为国内首个海上风电与海洋牧场相结合的示范项目，实现海上风电与海洋养殖和谐共赢发展。
　　经济效益方面，该项目内包含小日岛、赤山岛等有人岛屿，这些小岛因离陆地较远，水电供应短缺，自然生活条件较差，岛上居民生活水平难以提高。项目建设过程，加大投入这些岛屿的码头等基础设施建设和电力供应、大型超市等生产生活设施建设，为将这些无人岛屿开发成集风电观光、休闲、游钓、海岛度假的新型旅游度假圣地奠定坚实基础。
　　社会效益方面，待项目建成投产后, 每年可向电网提供约14亿千瓦时的清洁电量,与相同电量的火电相比，每年可替代标煤45万吨、减少用水439万吨、减排二氧化碳气体140万吨，并减少相应的水力排灰废水和温排水等对海域的污染，对于降低煤炭等一次化石能源消耗，改善电网电源结构，降低环境承载压力有着积极意义。（张晗 林启鑫）