海上風(fēng)電技術(shù)起航──記一次深入的英國(guó)海上風(fēng)電考察

　　三、分享逾四十年的海上工程經(jīng)驗(yàn)
　　位于蘇格蘭阿伯丁的JP Kenny 總部，憑籍其40 余年的海洋工程經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合海上風(fēng)電場(chǎng)實(shí)際設(shè)計(jì)和安裝操作，帶領(lǐng)考察團(tuán)觀摩位于蘇格蘭東岸對(duì)外25 公里海域的Beatrice 海上風(fēng)電場(chǎng)。Beatrice 是國(guó)際知名的深海示范項(xiàng)目， 總成本4100 萬歐元，兩臺(tái)5 兆瓦機(jī)組于2006 年安裝在45 米水深，導(dǎo)管架基礎(chǔ)高度70 米，樁高海平線下44 米，塔筒高度59 米，葉片長(zhǎng)度61.5 米，機(jī)組總重約655 噸。這個(gè)項(xiàng)目的目的在于設(shè)計(jì)和驗(yàn)證在新機(jī)組、深海域、遠(yuǎn)離岸的條件下建立海上風(fēng)電場(chǎng)的商業(yè)可行性，Beatrice 也因此在工程建設(shè)上實(shí)現(xiàn)了許多技術(shù)創(chuàng)新和突破。
　　海上機(jī)組電纜接入系統(tǒng)，一般分為外接與內(nèi)接兩種方式（I&J tube）。電纜從海床的埋點(diǎn)到機(jī)組或變電站平臺(tái)的吊起點(diǎn)安全轉(zhuǎn)接需要考慮周全，這部分經(jīng)常在原始設(shè)計(jì)當(dāng)中被忽略，但應(yīng)該在項(xiàng)目早期盡早考慮在內(nèi)。針對(duì)現(xiàn)在國(guó)內(nèi)灘涂范圍內(nèi)的電纜接入系統(tǒng)安裝，從成本上考慮會(huì)有一定的優(yōu)勢(shì)，然而值得注意的是場(chǎng)址潮差會(huì)使水深0 ～ 10 米范圍的設(shè)備運(yùn)作能力暴露。移動(dòng)沙波會(huì)使電纜暴露于空氣之中而增加腐蝕和損壞的風(fēng)險(xiǎn)，疲勞載荷會(huì)因潮汐流頻繁活動(dòng)而增加，而潮間帶的水域通常攜帶更濃聚物（沉淀物）和生物質(zhì)而導(dǎo)致海洋微生物滋生并發(fā)生侵蝕反應(yīng)，同時(shí)移動(dòng)沙波帶來的各種影響和風(fēng)險(xiǎn)需要得以量化。
　　與陸上風(fēng)電場(chǎng)相比，海上風(fēng)電場(chǎng)的運(yùn)維策略更加重要。海上風(fēng)電場(chǎng)的進(jìn)入性制約、不確定性和短暫天氣窗口使維護(hù)難度加大，成本比陸上昂貴。英國(guó)海上風(fēng)電場(chǎng)數(shù)據(jù)顯示，運(yùn)維費(fèi)用約占年成本的2%，英國(guó)海上風(fēng)電場(chǎng)第一階段規(guī)劃的機(jī)組可利用率已顯著提升，但仍只能達(dá)到90% ～92%。在提高機(jī)組可利用率的研究中，最重要一點(diǎn)是通過場(chǎng)址情況、運(yùn)輸和進(jìn)入機(jī)組系統(tǒng)相關(guān)的浪高和風(fēng)速限制、故障狀態(tài)、運(yùn)維資源（如人員、船只）分布以及機(jī)組表現(xiàn)趨勢(shì)分析等建立運(yùn)維模型。經(jīng)過優(yōu)化模型作出的運(yùn)營(yíng)策略，預(yù)計(jì)可為英國(guó)海上風(fēng)電場(chǎng)第三階段規(guī)劃節(jié)約成本120 億英鎊。
　　四、經(jīng)驗(yàn)的延續(xù)
　　此次英國(guó)海上風(fēng)電考察，全方位了解了從測(cè)風(fēng)到運(yùn)維的一系列高新技術(shù)運(yùn)用和國(guó)際經(jīng)驗(yàn)，促進(jìn)了國(guó)內(nèi)外專家的交流和友誼。到訪Beatrice 和Whitelee 風(fēng)電場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)更是深入了解了在操作運(yùn)維上的各種技術(shù)問題，將前瞻性的技術(shù)發(fā)展帶回國(guó)內(nèi)，并在產(chǎn)業(yè)鏈的各環(huán)節(jié)分享。