走進未來公司：探秘中國能建海上風電綠色奇跡

2021-09-28 來源：華商韜略瀏覽數：475

電力革命從187年前開始至今，在科技創新的陪伴與迭代下，一直為人類社會的進步貢獻力量。一般認為，它的作用和地位，比肩工業革命。

　　中國的電力體制改革從1978年開始，若以“出現問題、解決問題”為標的，大致可分為四個階段：

　　第一階段，從1978—1985年，主要解決電力供應嚴重短缺和建設資金不夠的問題；第二階段，從1987—2002年，主要解決政企合一、公私不分的問題；第三階段，從2002—2012年，為廠網分開與電力市場初步發育階段。

　　第四階段，可以從2012年前后算起，在內外經濟雙循環下，我們在電力需求放緩、電力能源環境與安全等方面的問題不斷加劇、日益凸顯。我國的電力體制改革開始進入常態化。

　　新形勢下，如何針對能源電力經濟進行進一步的深化改革，成為政府工作的重點和難點，海上風電也在這一時期開始進入公眾視野。在此背景下，2011年9月，中國能源建設集團有限公司（簡稱“中國能建”）應運而生。

　　中國能建由中國葛洲壩集團、中國電力工程顧問集團以及國家電網、南方電網所屬輔業單位重組而成。中國能建傳承了半個世紀中國在能源電力領域的優秀基因，與中國電建并稱為電力建設行業“兩大護法”，被稱為“中國七大央企基建狂魔”。

　　近年來，在全球資源危機和環境污染警示下，“碳中和”“碳達峰”被反復提起，并被上升為我們的國家戰略，中國可再生能源也迎來了它的二次發展契機，海上風力發電再受矚目。

　　“3060”目標開啟了低碳新時代，成為社會轉型的巨大動力。中國能建也迎來了全新的機會和挑戰，特別是在海上風電等重頭項目上，在一定程度上，將決定中國在未來能源科技創新領域全球地位。

　　9月17日，《市值觀察》參與了由中國科技新聞網、百度百家號攜手打造的“走進未來公司”系列報道活動，深入中國能建，與中國能建相關負責人進行深度交流，共同探秘中國海上風電建設的不凡過程。

　　如下為對話內容：

　　探秘海上風機安裝作業

　　市值觀察：各位好！非常高興參加這次活動，走進中國能建。初聞海上風機，感覺很新奇，能否簡單介紹一下它的外形特征？比如直徑、長度等。

　　中國能建：不同廠家、不同型號的風機，其塔筒直徑、葉片長度也不相同。

　　以廣東珠海金灣海上風電場為例，單機容量5.5MW的風機，其風機塔筒直徑為7m，大概15個成年人才可環抱；葉片長度76.6m，相當于25層樓高。

　　一般情況下，風葉做大，捕風面積增大，可以提高風機發電收益。但是風葉不是越大越好，風葉越大，風機制造成本越高，這需要平衡“風機發電收益增加”與“制造成本增加”的關系。目前最大的風葉長度大概在110米左右。

　　市值觀察：請問風機葉片時速多少？多長時間轉一圈？請形象地說明一下。

　　中國能建：風機葉尖速度一般在95m/s左右，即342km／h，與高鐵行駛的速度差不多。正常工況下，風機大概7-8秒時間轉一圈。在轉速一定的情況下，葉輪也大，葉尖的速度就也大。

　　市值觀察：風的大小是否會直接影響風葉的轉速？我們無法控制風速，那么我們如何控制風機的轉速呢？

　　中國能建：風速會直接影響風葉轉速，風速越大、轉速越高。風機配有高技術含量的控制系統。當風速超過設計風速時（25m/s），風機將會自動調節葉片的迎風角度，使其轉速維持不變；當風向發生變化時，葉輪將自動調整對準風向，最大限度捕捉風能。

　　市值觀察：那么，扇葉轉一圈可以提供多少千瓦時清潔能源呢？

　　中國能建：以國內目前已投運的5.5MW風機為例，扇葉轉一圈，可發10度電，能供一臺電動汽車行駛60km左右，相當于減少標煤3kg，減少二氧化碳排放8kg，相當于一臺燃油汽車跑40公里的碳排放量。

　　市值觀察：剛才我們講到風機的外形，它的葉片長度有25層樓高。它的各個部件都比較大，那么我們在施工安裝過程中，最難的部分是哪些？

　　中國能建：海上風電施工重點和難點主要在大直徑單樁沉樁、風機和海上升壓站的吊裝。其中最難的是：海上升壓站吊裝。

　　以珠海金灣風電場為例，海上升壓站有4層樓高，每層面積相當于2個籃球場大，重達3000多噸。對于這樣的龐然大物，需要用5000噸以上的超大型浮吊船進行一次性整體吊裝，還要克服空中風速、海面流速，以及涌浪波高等的影響，確保升壓站四個支腿與基礎結構插銷的同時精準對位。

　　市值觀察：廣東海上風電項目大多位于臺風高發區，海洋作業環境惡劣，經常會出現臺風天氣，我們是如何克服的？

　　中國能建：廣東海域臺風高發，施工環境惡劣，需要采取有效的抗臺風措施予以應對：一是根據工程具體情況，制定有針對性的防臺風應急預案，并組織預演，提高適用性；二是建立各參建方參與，與地方應急救援機構、海事、漁政等聯動，職責清晰的抗臺風指揮和協同系統；三是建立臺風預報、預警機制，提前做好海上轉移、陸上轉運、人員安頓、船舶停靠等工作，避免臺風襲擊。

　　因臺風的不確定性，在風電建設過程中，我們曾遇到了不少的困難，比如：2018年臺風“山竹”突然襲擊湛江外羅海上風電場，海上作業需要立刻停工，并將上百名作業人員盡快轉移，鑒于當時的海浪、航道條件，通行時間只夠一次轉運，交通船限額承載12人。項目組立刻啟動應急措施，定位作業人員位置，將人員分組，與當地海事局取得聯系，增派救援船只和漁船，順利完成人員轉移。

　　市值觀察：2020年是海上風電開發高峰期，在眾多項目處于施工關鍵期時，卻又恰逢疫情反復期，中國能建是如何克服疫情影響確保施工進度的？

　　中國能建：2020年，新冠疫情反復無常，給海上風電施工帶了巨大影響，我們采取了積極的應對措施，確保施工進度：一是建立健全防疫制度與預案，準備充足防疫物資；二是建立人員健康臺賬，嚴格管控人員進場、上船等；三是以船為單位，實行封閉管理，人員必須佩戴口罩作業，合理分散居住和就餐。

　　市值觀察：海上施工受海況和地質影響極大，施工作業面多而散，危大工程多，我們有哪些安全管理舉措，以應對海上施工突發情況？

　　中國能建：針對海況復雜、危險作業多等情況，我們所采取的主要安全措施有幾方面：一是進行危險源進行辨識，建立項目風險庫，制定危大工程管控措施。根據每個機位的地質、海況、船舶等情況，建立“一機一方案”制度，制定應急預案。二是開發海上智慧工地管理系統，實行全方位管控，包括：船舶安全調度、人員跟蹤落水報警、智慧天氣預報。三是建立突發事件聯動機制，與海事局、應急中心、飛行處、碼頭等建立應急應對渠道，包括直升機救援等。

　　中國能建的綠色創新

　　市值觀察：我們在作業過程中，有哪些綠色和科技創新施工舉措？

　　中國能建：綠色施工主要措施包括三個方面：一是根據環境預評價，制定綠色施工方案；二是委托專業公司對船舶生活垃圾、施工垃圾進行統一處理；三是通過鋪設沙被、拋石等防沖刷措施，保護海床。

　　市值觀察：在海上風電領域，中國是后來者，在技術、經驗、裝備等方面均落后于歐洲國家。中國能建是如何實現國外海上風電技術“本土化”的？

　　中國能建：中國能建在實現國外海上風電技術“本土化”過程中，取得了可喜的成績，一是在十年前就成立了海上風電攻關團隊，并與歐洲有經驗的單位進行合作，包括: 西門子、DNV等，通過引進、消化和吸收，大力推動了海上風電技術進步；二是針對技術短板，開展了50余項的課題研究，經費投入超億元，解決了海上風電典型技術問題，建立了我國海上風電勘察設計技術體系。

　　市值觀察：我們在學習國外經驗過程中，有哪些自主創新技術？中國能建在行業領域內有哪些優勢？

　　中國能建：海上風電先進技術主要包括：大容量抗臺風機組的設計與制造、一體化海上升壓站設計與建造、海底電纜加工與制造、海上風電施工技術，以及海上風電的規劃咨詢、勘察設計、檢測認證和運營維護等方面。

　　中國能建在海上風電方面位居全國前列，特別是在風機排布與發電量計算、基礎設計（其中包括：單樁、吸力筒、導管架、高樁承臺、漂浮式基礎等）、海上升壓站設計、柔性直流輸電、海洋勘察等方面已位居國際前列，擁有完備的技術和豐富的經驗。

　　市值觀察：這些優勢是如何帶動全產業鏈發展，并反哺于我國科技創新的？

　　中國能建：我們深刻地認識到清潔能源是新一輪科技革命和產業變革的突破口，中能建通過加大資金投入，研發核心技術，開展科技創新，不斷增強其在海上風電的核心競爭力，大力推動海上風電全產業鏈的發展。

　　與此同時，通過技術創新，海上風電的建設成本不斷降低，提高了項目收益率，增加了海上風電的投資積極性，為我國海上風電的規模化開發建設創造了良好條件。從而形成了科技創新推動項目開發，項目建設促進技術升級的形成良性循環。

　　市值觀察：隨著海上風電開發的深海化、遠海化、機組大型化進程，我們有何布局和策劃？

　　中國能建：中國能建堅持對于海上風電技術進行“積極儲備、超前研究”的策略：在深海化方面，我們積極開展“漂浮式風電基礎”研究；在遠海化方面，我們研發高壓柔性直流輸電技術，以及海上風電人工能源島的論證；在機組大型化方面，我們結合裝備升級和迭代優化技術解決施工難點問題。

　　市值觀察：我們剛才在宣傳片里提到了廣東省海上風電大數據中心，它是在什么樣的背景下建設的？在推進海上風電智能化、數字化的過程中發揮了怎么樣的作用？

　　中國能建：2016年，我國海上風電產業剛剛起步，面臨著投資成本高、風機故障率高、運維管理弱、交通可達性差、開發建設監管難度大等問題。為提高海上風電場安全、可靠和經濟運行水平，我們提請廣東省發展改革委建設廣東省海上風電大數據中心。

　　目前，廣東省海上風電大數據中心數據平臺已經建成并接入絕大多數廣東省已并網項目的運行數據，智能化應用系統在逐步開發和建設過程中。

　　作用：1）是海上風電數據樞紐，采集并儲存了廣東省海上風電規劃、建設及運營數據，帶動并促進海洋大數據、海事大數據、氣象大數據、地震大數據等公益數據的互聯互通，促進海上風電管理模式的智能化。2）是海上風電電商平臺，海上風電全產業鏈可依托數據中心進行數據應用開發并開展應用交易，打造海上風電數字化服務的應用生態鏈。3）是企業數字化轉型的試驗田，開發海上風電全生命周期數字資產管理系統，帶動傳統業務數字化發展，成為培育數字化業務發展和創新土壤。

　　市值觀察：我們的大數據中心有何實際意義？實現了哪些功能？

　　中國能建：自主開發海上風電智慧管理系統，實現了工程建設和安全管理的可視化。智慧管理系統包括：人員出海安全管理、危大工程遠程監控、氣象監測分析、現場視頻監控、安全遠程教育培訓等方面，實現了工程建設和安全管理的可視化。

　　市值觀察：我國海上風電發展速度很快，說明了什么？相比國際，我們的規模和建設能力處在怎么樣的水平？

　　中國能建：我國海上風能資源豐富，海上風電的快速發展對于我國加快構建以新能源為主體的新型電力系統，實現碳達峰、碳中和目標作用重大。截至2020年底，我國海上風電累計裝機達到900萬千瓦，已超越英國，位居全球首位。

　　近年來，通過海上風電規模化開發，我國海上風電建設能力得到了快速提升，近海風電建設能力已處于國際領先水平，并正在逐步開展深遠海風電建設。

　　市值觀察：海上風電能為當前世界帶來什么樣的變化？它有什么優勢？對環境有何影響？如何助力中國實現“3060”碳達峰、碳中和目標？

　　中國能建：海上風電是最具規模化發展潛力的零碳能源，對于應對全球氣候變化問題具有重大意義，在我國實現“雙碳”目標的進程中將發揮非常重要的作用。

　　相對于其它能源形式，海上風電具有零碳排放、資源豐富、開發潛力巨大的優勢，通過合理布局選址、優化設計和施工方案，對生態環境無不利影響。

　　在雙碳目標下，預計到2060年，我國非化石能源占比將超過80%，屆時風電、光伏將成為主要能源。我國海上風能資源豐富，根據全國普查成果，5～50米水深、70米高度海上風電開發潛力約5億千瓦，隨著海上風電規模的逐步提升，必將在中國實現“3060”的進程中發揮越來越重要的作用。

　　市值觀察：為推動中國海上風電產業的發展，中國能建做了哪些準備工作？貢獻了怎么樣的能建之智？發揮了怎么樣的能建之力？

　　中國能建：中國能建成立了各級風能技術中心，經過十余年的研究和實踐總結，已經形成了一套先進的、“本土化”的海上風電技術，儲備了風機安裝船舶，并培養了一大批技術、項目管理人才。在貢獻能建之智、能建之力方面：

　　1）開創了海上風電前期總承包和EPC總承包模式，創新了技術服務模式。