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勇闖海上風電“無人區(qū)”

2024-01-30 來源:科技日報 瀏覽數(shù):803

1月19日,一向抬頭仰望的林毅峰成為別人仰望的對象。這一天,在北京人民大會堂,他榮獲“國家卓越工程師”稱號。

  “我眼中最美的風景,是曲折蜿蜒的海岸線上,更多中國風機傲然佇立,迎風長歌……”站在上海東海大橋上,遙望高高聳立的“海上森林”,林毅峰感慨不已。

  1月19日,一向抬頭仰望的林毅峰成為別人仰望的對象。這一天,在北京人民大會堂,他榮獲“國家卓越工程師”稱號。

  逐風十余載,作為三峽集團上海勘測設(shè)計研究院有限公司的總工程師,林毅峰早已習慣做挑戰(zhàn)者。

  從亞洲第一個大型海上風電項目,到我國首個海冰環(huán)境海上風電場,再到中國首臺具有自主知識產(chǎn)權(quán)的漂浮式海上風機……在挑戰(zhàn)超越中,林毅峰勇毅登峰,蹚出中國海上風電自主創(chuàng)新之路。

  跨界,為海上風電探路

  在可再生能源法正式實施的2006年,林毅峰所在的上海勘測設(shè)計研究院有限公司承接了亞洲第一個大型海上風電項目——東海大橋海上風電場項目的勘測設(shè)計工作。

  彼時的中國海上風電擁有廣闊的發(fā)展前景,但在相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域幾乎是一片空白。

  “很興奮,但也有責任重大帶來的壓力。”林毅峰依然記得這一年被任命為項目設(shè)計總工程師時的心情。從水利水電跨界到海上風電,面對與過去所學完全不同的領(lǐng)域,他的心里也在打鼓。

  巖土工程勘察、海洋環(huán)境條件分析、風機載荷計算、風機支撐結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)選型……擺在林毅峰面前的,是一系列沒有經(jīng)驗可借鑒的勘探設(shè)計難題。

  當時,國外的海上風電項目大多采用歐洲傳統(tǒng)的單樁基礎(chǔ)型式。林毅峰及其團隊經(jīng)過研究后發(fā)現(xiàn),這種風機基礎(chǔ)型式無法運用在東海大橋項目中。

  “東海大橋區(qū)域以軟土地基為主,如果使用單樁,就像‘一根筷子插到豆腐里’,穩(wěn)定性無法滿足要求。”面對困局,林毅峰帶領(lǐng)團隊從方案論證入手,不斷探尋合適的風機基礎(chǔ)型式。

  連續(xù)數(shù)月反復論證,林毅峰及其團隊創(chuàng)新性地提出高樁混凝土承臺群樁基礎(chǔ)型式——用8根斜樁支撐一個混凝土承臺來共同承擔風機的載荷。這一基礎(chǔ)型式被形象地稱為“長腿螃蟹”方案。

  這套“本土化”方案不僅能解決軟土地基承載力不足的問題,還十分契合當時國內(nèi)已有的設(shè)備和施工經(jīng)驗。

  10多年過去,東海大橋項目的風機基礎(chǔ)依然牢固。林毅峰及其團隊提出的這套風機基礎(chǔ)設(shè)計方案,還被用在國內(nèi)多個已建和在建的風電場站,助力中國海上風電事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

  “東海大橋項目給了我們很大的信心,但我們都知道,這只是中國海上風電邁過的第一道坎。”林毅峰說。

  闖關(guān),向深遠海進發(fā)

  東海大橋項目完成后,在河北樂亭、江蘇鹽城、福建興化灣,中國風電項目加速推進。一臺臺風機相繼佇立,將強勁的海風轉(zhuǎn)化為清潔電能。

  這時,林毅峰將目光投向天際線外的深遠海。那里風能資源更豐富,風速風頻更優(yōu)質(zhì)。然而,想用好深遠海的風能資源,依然面臨著多重考驗,首當其沖就是迎戰(zhàn)臺風。

  “歐洲沒有臺風,它的極限風速比較低,但我國深遠海臺風比較頻繁,導致波浪情況也更加復雜。”林毅峰解釋說,對于海上風電而言,中國的深遠海仍是一片“無人區(qū)”,開發(fā)的道路只能靠我們自己來蹚。

  2015年起,林毅峰帶領(lǐng)團隊進行多項漂浮式海上風電技術(shù)研究攻關(guān)。在深海條件下,傳統(tǒng)固定式風機直接在海底打樁困難較大、成本較高。漂浮式海上風電,就是通過在海上建造一個巨型“不倒翁”作為基礎(chǔ),從而避免海底打樁作業(yè)。

  “不倒翁”既要扛得住海面上的疾風驟雨,又要應對海面下復雜多變的波浪。說起來容易做起來難,林毅峰及其團隊歷經(jīng)3年研發(fā)攻關(guān),才找到機組在強臺風環(huán)境下安全運行的最佳方案。

  “為了突破這個難題,我們對支撐機組的‘水上不倒翁’、系泊系統(tǒng)及動態(tài)電纜進行創(chuàng)新設(shè)計研發(fā),以保證臺風來襲時,高達30多層樓的海上風電機組安全穩(wěn)定。”林毅峰說。

  2021年7月13日,中國首臺具有自主知識產(chǎn)權(quán)的漂浮式海上風機“三峽引領(lǐng)號”在廣東陽江海域順利安裝。

  一年后,臺風“暹芭”到來。“這是2015年以來登陸粵西海岸的最強臺風”“華南部分地區(qū)降水創(chuàng)下歷史極值”……電視里持續(xù)播報的消息,讓林毅峰憂心忡忡。

  “幾乎每隔一個小時,我就要打電話詢問現(xiàn)場的情況。”回憶起當時的情景,林毅峰記憶猶新。那時的他,一心牽掛著處于臺風風暴區(qū)的“三峽引領(lǐng)號”能否扛住“暹芭”的考驗。

  第二天夜里,前方傳回圖片。圖片上,臺風肆虐下的“三峽引領(lǐng)號”巋然不動,安然屹立在大海之中。林毅峰懸著的心終于放下。

  至此,挺進深遠海的中國海上風電“再下一城”,而林毅峰探索的腳步卻未停歇。他已將目光投向下一個難題——推動海上風電數(shù)字化智能化的技術(shù)創(chuàng)新。


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