“觀瀾”有術，綠電跨越深遠海

陸曉如

“海油觀瀾號”啟航，標志著我國海上油氣開發向綠電時代邁出了關鍵一步。

3 月26 日，廣東珠海。憋悶了好幾天的天氣，終于迎來了一場酣暢淋漓的大雨。

在廣東人的傳統觀念里，水有錢財之意。帶著“遇水則發”的好意頭，中國海油“金灣綠能行”媒體開放日活動迎來了重頭戲——參加我國首座深遠海浮式風電平臺“海油觀瀾號”啟航儀式，見證我國海上風電開發從淺海向深遠海跨越，見證我國海上油氣開發向綠電時代邁出關鍵一步。

國際先進水平

在啟航儀式現場，抬頭仰望，雨幕之中，整體高度超過200 米的“海油觀瀾號”，猶如一座巨大的摩天輪。

說它像摩天輪，其實也不像。“用專業的話說，它由浮式基礎和風機組成。”海油工程“海油觀瀾號”工程項目經理華斌指出。

根據他的介紹，“海油觀瀾號”底部的浮式基礎包括3 個邊立柱和1 個中間立柱，由30 個鋼結構模塊組裝而成，高約35 米，整體邊長近90 米，重達4000 噸。浮式基礎的上方是連接風機機艙的圓筒形柱子，俗稱“塔筒”，高約83 米，相當于30 層樓高。柱子上方的機艙是風機的大腦，可以指揮風機進行轉動和變槳操作。機艙前部是葉輪，轉動一圈的掃風面積近2 萬平方米，約等于2.7 個標準足球場的大小。

別看它現在靜靜地停靠在珠海福陸碼頭，過去18 個月里，它經歷了海油工程青島場地浮式基礎建造，浮式基礎從青島航行1300 多海里抵達海油工程珠海場地，在珠海場地完成與風機、塔筒一體化集成的快節奏推進歷程。其間可謂關關難過。

對中海福陸重工有限公司“海油觀瀾號”集成項目經理王昕來說，回想起把直徑158 米、近200 噸的葉輪吊裝到122 米的高空，再通過僅1～3mm 的精度誤差要求實現葉輪輪轂與機艙平穩對接的那段日子，至今仍有心驚膽戰之感。

“超大的尺寸、巨大的重量、超高的吊裝高度以及超高的吊裝控制精度要求，讓這關鍵一吊的難度幾何倍增加，還要克服海水流動導致的偏擺和溫度變化下的熱脹冷縮等挑戰，國際上沒有可以借鑒的先例。”王昕說。

主吊位置設在哪里？如何保證葉片裝配角度正確？如何確定纜風繩位置？……一個個問題接踵而至。

總結相關吊裝經驗，對單葉片吊裝風險管控實行清單化管理；各方關鍵崗位共同對照工作進度跟蹤表上的152 項條目，推演工作流程；利用風速預測系統和現場測風設備，緊密跟蹤風速變化情況，精準抓住有效作業時段……

“周密策劃、嚴謹論證，各參建單位全力配合，我們用起重機在高空穿繡花針，風機葉輪從起吊到與主機組對完成僅歷時2 小時，創造了國內浮式風機吊裝的紀錄。”王昕自豪地說。

關關難過關關過！最終，這座吃水總重11000 噸、裝機容量7.25 兆瓦的巨型海上摩天輪，不僅如期建成，而且很好地控制了成本，實現了單位兆瓦投資、單位兆瓦用鋼量、單臺浮式風機容量等多個指標達到國內領先、國際先進水平。

向深遠海跨越

無限風光在險峰。

我國目前已建成20 多個海上風電產業園，海上風電累計并網裝機容量超過3000 萬千瓦。近海風電資源開發利用已趨近飽和，深遠海風電資源豐富，卻因技術難、運維難、成本高、投資大，至今仍是一片藍海。

據介紹，“海油觀瀾號”將安裝于距離海南文昌136 公里的深水海域。由此，它將成為我國第一個工作海域距離海岸線100 公里以上、水深超過100 米的浮式風電平臺。

第一個吃螃蟹，從來不會是容易的事。

作為中國深遠海風電國產化研制示范項目，作為目前全球第一個最深最遠的海上風電平臺，“海油觀瀾號”必須面對方方面面的技術難題。

就基座來說，在近海發展風電，直接往海底打樁固定即可。但是遠海水深40 米以上，水深100 米以上也很常見。打樁固定的性價比大打折扣，只能使用漂浮式基座。這樣的基座如何應對海風？如何在海浪作用下保持自身平穩并發電？

就風機來說，文昌海域風高浪急，經常面臨臺風襲擊，歷史上最大臺風中心風力接近17 級。風力過大會導致發電機轉速過高，熱失控可能會釀成火災事故。

“這些都給‘海油觀瀾號的設計帶來了巨大挑戰。”中國海油融風能源有限公司工程技術部經理孫紅軍毫不諱言。

在他看來，建造浮式風電平臺是風力發電邁向深海的必然選擇——可以通過在浮體內部注水壓載，實現平臺在水中漂浮并保持平衡狀態，克服海風、海水對基礎的晃動，而且發電量和效率并不低于固定式。

目前全球尚處于海上浮式風電發展初期。雖然中國海油在海上浮式采油平臺設計建造方面有比較優勢，但是風機與浮式基礎如何迭代設計，在浮式基礎設計和建造中如何解決與風機的耦合難題，把中國海油的比較優勢與浮式風電相結合卻是首次，也沒有多少現成經驗可借鑒，只能不斷摸索創新。

優化平臺尺度，增設高效阻尼結構，設計9 根總重超過2400 噸的錨鏈……一系列技術創新，“海油觀瀾號”打破了深遠海風力發電的技術壁壘——具備抵抗最大17級超強臺風的能力，在極端環境下傾斜角度僅10 度左右，能在84 米/ 秒的風速下確保風機安全，避免熱失控。

從淺海跨越深遠海，投產后的運維同樣充滿挑戰。

“項目團隊采用‘簡單可靠，減少后期維護的設計原則，降低維護保養需求和難度，確保平臺在25 年使用壽命期內穩定發電。”孫紅軍說。比如，需要更換的設備，設計為可以拆卸成單個重量小于0.5 噸的小部件，便于換新。

如今，“海油觀瀾號”已經啟航，標志著我國深遠海風電關鍵技術裝備取得了重大突破，標志著我國海上風電自主開發能力從水深不到50 米提升到了100米級以上，標志著我國風電開發從淺海走向深遠海具備了堅實的基礎。

“這對我國加快構建清潔低碳能源體系，形成全球競爭力的風電產業鏈和供應鏈具有積極意義。”中國海油新能源分公司工程建設中心總經理康思偉指出。

邁出關鍵一步

孟子曰：觀水有術，必觀其瀾。“海油觀瀾號”之名即由此而來。

實現碳達峰、碳中和，是以習近平同志為核心的黨中央統籌國內國際兩個大局作出的重大戰略決策。黨的二十大報告明確提出，要積極穩健推進碳達峰、碳中和，并將“深入推進能源革命”作為實現“雙碳”目標的重要抓手。

2021 年6 月25 日，“深海一號”氣田投產。習近平總書記在賀信中明確提出，加強科技自主創新，加快進軍深海步伐，不斷在卡脖子技術攻關、綠色能源轉型上取得新的進展。

向海而生、因海而興，中國海油堅決落實“雙碳”戰略，堅決貫徹總書記賀信精神，全力實施增儲上產攻堅工程、科技創新強基工程、綠色發展跨越工程，不斷推動產業轉型升級等工作取得新進展新成效。

“‘海油觀瀾號是中國海油深入貫徹國家‘雙碳戰略及部署習近平總書記賀信精神的重要體現，對推動中國海油培育綠色低碳產業，實現碳達峰碳中和目標意義重大。”在啟航儀式上，中國海油副總經理周心懷表示。

據悉，抵達目的地完成海上安裝后，“海油觀瀾號”的3 片大葉輪將在風力作用下轉動，帶動機艙中的發電機，生成源源不斷的綠色電力。一年的發電量就可達2200 萬千瓦時，相當于3 萬中國人一年的用電量。

“它作為我國首個深遠海海上風電與油氣田開發一體化項目，所發電力將通過一條5 公里長的動態海纜，接入海上油田群電網，用于油氣生產。每年可替代近1000 萬立方米天然氣，減少二氧化碳排放2.2 萬噸。”康思偉介紹說。

這就意味著，繼渤海岸電示范項目之后，中國海油實現了海上油田綠色低碳開發模式的又一重大突破，標志著海上油田開發向綠電時代又邁出了關鍵一步。

結合油氣主業，進軍深遠海風電，探索新能源產業差異化發展新路徑；實現綠電入海，帶來節能、減排、增產多重效益；促進我國海上風電和油氣勘探開發有機融合，為海洋油氣綠色低碳開發做出有益探索……多重光環閃耀，“海油觀瀾號”必將在能源工業史上留下濃墨重彩的一筆。

未來，中國海油還將在渤海、潿西南等海域探索海上風電為油田供電項目，努力打造更多“低碳”“零碳”油氣田。而這，也必將帶動船舶工業等產業發展，促進我國海洋經濟與地方經濟的發展。

責任編輯：趙玥