集中连片规模化开发海上风电，引领海上风电发展是党中央、国务院赋予三峡集团的重要使命。2015年，三峡集团与福建省人民政府签署战略合作框架协议，在配置项目资源的同时，明确“共同打造福建海上风电装备产业园区，积极参加海上风电技术研发工作目标”。入闽以来，在福建省委、省政府和相关部门的高度重视和大力支持下，三峡集团肩负起全力以赴打造海上风电大国重器，努力实现“从长江走向海洋，做海上风电引领者，从福建走向世界，让中国装备全球”。





福建是全国最绿的省份，森林覆盖率全国最高，是首个国家生态文明试验区。据国网福建电力的数据，2020年福建清洁能源装机容量为3509万千瓦，占全省装机容量的55.1%。福建的水电资源已经开发较为完善，清洁能源的“主角”落到核电和风电的头上。


同时福建也是我国海上风电资源最好、利用价值最高、开发潜力最大的省份之一。而福清兴化湾所在的海域受台湾海峡“狭管效应”的影响，风能资源丰富，经济性较好，其年代表平均风速可达8——9米/秒，可利用小时数可达3500——4000小时，高于中国其他沿海地区，同时风电场在海湾内，常年涌浪小有助于风机安装与后期运维。


2015年，福建的海上风电尚处在萌芽阶段，福建与央企三峡集团签署合作协议，建设福建三峡海上风电国际产业园，选址福州市江阴港城经济区，打造集技术研发、设备制造、检测认证、建设安装、运行维护为一体的世界级海上风电产业集群。


福建海上风电产业从无到有，高位快速推进。福建三峡海上风电国际产业园于2017年开工建设，并快速引进了5家知名海上风电企业。2019年9月，由东方电气集团和三峡集团联合开发的我国首台10兆瓦海上风电机组样机，在产业园下线，并于2020年7月在福建兴化湾二期海上风电场成功并网试运行。今年3月，量产的30台10兆瓦海上风电机组，被架设在距离福建长乐海岸线32—40公里海域的海上风场上，预计今年10月投运后，每年可输出12亿千瓦时清洁电能，可满足60万个三口之家一年家庭正常用电。


福建的海上风电从有到强，从陆上走向了深海。福建三峡海上风电国际产业园，成了福建清洁能源建设中的一个重要支撑点。


随着12兆瓦海上风电机组的研发生产、107米叶片的下线，技术的进步，将有效增强福建风电机组的捕风性能与可靠性，进一步降低风电成本，让老百姓用到平价的清洁能源。





福建兴化湾海上风电场位于福建省福清市江阴半岛东南侧和牛头尾西北侧，处于兴化湾北部。该项目共计安装59台不同机型风机，装机总容量357.4兆瓦。


这里有全球首个大功率海上风电样机试验风场，共安装8家风机厂商的14台5兆瓦以上海上风机；这里有单机容量亚太地区最大、全球第二大的10兆瓦风电机组；这里有全球首创大直径嵌岩直桩风机基础；这里有国内首座将SVG动态无功补偿装置设置在海上的升压站；这里是海上风电高桩承台施工的百科全书。


兴化湾海上风电场从设计、制造、运输、安装、海缆敷设到并网调试等所有工作，由三峡集团联合国内各参建单位共同建设完成，这是三峡集团落实习近平总书记提出的“大国重器必须掌握在我们自己手里”的具体实践，也是贯彻落实习近平总书记“坚持新发展理念勇攀科技新高峰，努力打造精品工程更好造福人民”的重要指示精神所呈交的高质量答卷。





项目建设都遇到了哪些难点？


难点1：项目场址平均水深5-15米，局部机位水深在落潮时不足1米，不能满足大型施工船舶的吃水要求，极大地增加了施工难度，影响施工效率。


难点2：项目场址潮差大，地质复杂且局部存在暗礁，部分机位海底地表岩石裸露（有的地方岩石面是倾斜的，而且常有孤石），同一机位几十米范围内海底地层分布极其不均，海床面冲刷明显，部分机位有较厚的软弱夹层，平台船面临插拔困难、冲刺、坐滩等重大安全风险。


难点3：项目场址地质条件十分复杂，岩基面起伏较大，部分机位海床面地质为黏土层，部分机位为砂土层，还有部分直接属于强风化岩层，钢管桩在强风化岩层中沉桩阻力较大，一般难以一次性沉桩到位，增加沉桩难度。


解决方案


面对重重困难，兴化湾海上风电建设者迎难而上，积极创新，形成创新性的工艺和科研成果。项目团队结合国内外海上风电的建设经验，充分考虑施工工期、本工程的地质条件、现有的施工技术水平等因素，经多次讨论与研究，综合采用了六斜桩嵌岩、八斜摩擦桩、四直四斜桩嵌岩、四植四斜植入桩、六直桩嵌岩等多种基础型式，以适应各种不同的地质条件，为后续其他海上风电项目不同地质条件的桩基处理提供了有益借鉴和参考。


经过反复的演练、讨论，建设团队采用了全球首创大直径嵌岩直桩风机基础工艺，能适应各种地质条件，具备较高承载力与抗倾覆性能力；桩芯混凝土采取优化分层浇筑，在保证设计强度的基础上节省了混凝土浇筑方量；承台钢筋绑扎通过陆上预制，模块化安装的方式，极大节省了海上作业时间，缩短工期。


项目团队首创临时辅助施工平台（分为履带吊作业区、钻孔区及靠船设施3部分），在海上风力达8级以上仍能保证海上交通船只靠泊、施工作业人员进场、施工工序的正常进行，有效增大了施工窗口期；研发了整套浮态吊装（动-静）条件下的海上风机吊装新工艺和新装置，成功使用起重船在浮态条件下完成了海上风机塔筒与机舱的吊装，开创了国内首次浮态吊装大容量风机设备的先例，为紧张的风机安装船资源现状，提供了新的施工方案和技术思路，整体提高风电场风机安装效率。





生态效益


项目整体投运后，年上网电量将达14.3亿千瓦时，可满足约71.5万户三口之家的家庭电量需求，与同等规模的燃煤电厂相比，每年可节约标准燃煤约46万吨、减排二氧化碳约120万吨，节能减排效益显著。


在国家明确“碳达峰、碳中和”各项工作部署后，三峡集团积极响应，已明确力争2023年实现“碳达峰”，2040年实现“碳中和”，并将新能源业务作为核心主业进行打造，大力发展清洁能源、可再生能源和绿色环保产业，增强发展的可持续性。