自2020年習近平主席提出“雙碳”目標后,“碳達峰、碳中和”強勢“出圈”。新能源行業迎來了新的歷史發展機遇,作為三峽集團新能源業務的戰略實施主體,站在新的起點,三峽能源責任重大、任務繁重、機遇與挑戰并存。
三峽能源莊河Ⅲ(300兆瓦)海上風電場項目位于遼寧省大連市莊河海域,是東北區域首個海上風電項目,是我國北方地區已建成最大的海上風電項目,也是我國境內目前緯度最高的、最寒冷的海上風電場。風電場南北長8.6公里,東西7.7公里,涉海面積約47.7平方千米,場址中心距離岸線約22.2公里,平均水深約20米。項目總裝機容量300兆瓦,共計安裝72臺3兆瓦、3.3兆瓦及6.45兆瓦風電機組,配套建設一座220千伏海上升壓站和一座220千伏陸上集控中心。
建設難度
作為東北嚴寒地區首個海上風電項目,圖片施工過程中受天氣影響較大:風電場海域高鹽霧、溫差大,溫帶風暴潮頻發,冬歇期長,施工窗口期短;
圖片風電場海域地質條件較復雜:覆蓋層深淺不一,基巖差異較大,灰巖、板巖、泥巖、泥質粉砂巖、粉砂巖等混雜,且巖層中下伏溶洞,覆蓋層基礎選型及設計難度大;
圖片嵌巖機位較多:包括大直徑單樁嵌巖及高樁承臺斜樁嵌巖施工,施工過程中需優化工作量大,難度大,不確定因素多;
圖片冬季風電場海域有大量海冰:海冰對船舶和海工裝備構成一定威脅,會破壞風機基礎,而國內可借鑒項目經驗少,這是本項目遇到的一個重大技術難題。
解決方式
針對風電場海域海冰問題,本項目成功將海洋石油平臺抗冰錐結構設計理念引進風機單樁基礎、海上升壓站抗冰錐結構設計,一舉攻克天氣寒冷地區風電抗冰難題。
項目參建團隊通過對海上風電單樁基礎抗冰結構設計的資料收集、冰荷載分析、方案設計、物理模型試驗、設計難點分析、實際抗冰效果監測等,多次組織國內知名專家進行抗冰錐結構優化專題研討,并在國內海上風電領域首次提出“冰期潮位”概念,率先采用灌漿方式進行抗冰錐附屬構件連接。
項目完成當時國內最長單根無接頭220kV交聯聚乙烯三芯海纜生產與敷設,創造海纜行業新紀錄,并成功安裝我國首批低溫型、大直徑直驅6.45兆瓦風力發電機組,為6.45兆瓦機組批量化商業投運奠定基礎。