2023年5月8日,海上風電船舶前沿技術研討會在廣東省汕頭市舉行。大會由中國可再生能源學會風能專業委員會(CWEA)主辦,汕頭市風能協會承辦,中鐵大橋局集團有限公司、大金重工股份有限公司協辦,并得到中交第三航務工程局有限公司與3M的大力支持。汕頭擁有優異的風能稟賦、豐富的場址資源、良好的區位優勢,正通過加強產業協同,打造汕頭國際風電創新港。其中,不僅包括全球首個在一個產業園區內聚集從風電整機與關鍵零部件,到檢驗檢測實驗室和大型科研裝置等完整產業鏈的“四個一體化”的風電產業集群,也在建設面向全球的海上風電裝備及服務出口、運維、施工建設基地的風電母港和海工裝備制造產業園,打造國字號工程施工企業和船隊。此次會議在汕頭舉行,引起了全球風電行業的廣泛關注。來自中國、挪威、荷蘭等國家政府部門代表,以及國內外海上風電開發企業、海上風電工程技術科研機構、海上風電施工與運維龍頭企業、船舶設計與建造企業的嘉賓參加了此次會議。
專業的海上風電施工裝備對我國海上風電未來高質量發展起到決定性作用。面向未來,我們要站在更高更廣闊的技術前沿,用安全、先進、高效、經濟、綠色的方式破解我國海上風電施工運維裝備的瓶頸問題。為充分討論上述問題,會議進入“遠航之帆:海上風電工程船舶前沿技術”環節。圍繞這一主題會議為三個部分展開,在第二部分,演講嘉賓聚焦“海上升壓站及海底電纜的敷設與安裝”,分享了他們的真知灼見。
江蘇龍源振華海洋工程有限公司研究院院長馮小星,主持了“海上升壓站及海底電纜的敷設與安裝”的演講環節。
三峽新能源山東昌邑發電有限公司工程管理部業務經理汪運超,分享了三峽昌邑300兆瓦海上風電升壓站建造安裝經驗。他首先介紹了海上升壓站主要的結構形式和發展歷程。目前,升壓站基礎主要以導管架形式為主,輸電升級為交流匯集、直流送出,高壓直流和柔性直流技術被廣泛應用。接著,他以昌邑市海洋牧場與三峽300兆瓦海上風電融合實驗項目為例,分享了在平價策略下如何設計、建造、施工升壓站的探索:優化結構設計降低導管架的用量,關鍵節點采用新材料減輕467噸重量,優化項目組塊設計;在建造過程中,實時調整優化規避了大量返工,三維軟件模擬項目初期建造過程,通過軟件對吊裝計算分析更加精準;加工過程中,通過建模精準輸出,利用軟件合理規劃施工順序,三維碰撞檢查等。此外,在檢測方法、海陸聯調方面也做了創新。平價時代,面對保供期、降成本,提效益等多重壓力,工程建設容錯空間變小,進度、質量管理挑戰較大,需要利用新技術,優化資源配置,持續改進,從源頭提高設備設施的質量,實現整體進度的可控。為了適應平價,目前國內外一些設計院推出了一系列新的設計,海上升壓站會傾向于模塊化、集成化、輕量化,更利于質量成本進度的管理,也有利于深遠海的應用和降本增效。
寧波東方電纜股份有限公司東方海工副總經理胡廣在題為“深遠海風電海纜安裝解決方案分享”的演講中表示,風電行業進入更具挑戰性的深遠海是必然趨勢。海纜安裝解決方案的一大要素是電纜船。
海纜的安裝是一個綜合性的工程,需要很多類型的船舶,包括調查船等一些輔助船舶。從全球來看,除中國外全世界也就30余艘正規的電纜船,但在歐洲從事海纜專業施工的公司可能只有4到5家,有一些可由光纜船、海工船客串。因此關鍵不在于數量,還在于質量。面對挑戰,適合的才是最好的。
海纜安裝雖然是一個資產依賴型的行業,但卻不是一個資產投入完全成正比的市場(區別于打樁、吊裝等)。海底電纜作為海上風電產業的一個細分行業,所占風電場的投資并不高,大概是10%~15%左右,但是我們一般將其稱為風電場的“血管”或者“神經”,作用十分重要。
此外,海纜敷設需要一個船隊的組合,除了從深水到淺水到潮間帶,從敷設、埋設、保護到運輸、維護,這個組合互動融合,里面薄弱的環節決定了整個施工方案的有效性和可靠性。除了電纜船本身,還有很多專業電纜施工設備的需求。硬件升級以后,對軟件和技能方面的要求也不斷提高,尤其在質量、安全、環保等標準方面,要求則更高。
此外,性價比是一個永久性的話題,雖然行業講究性價比,但無論從硬件還是軟件,電纜的安全永遠是第一位的。胡廣介紹了東方電纜基于國內外高壓傳輸、海上風電、電信和石油與天然氣方面的經驗并綜合考慮施工質量、效率、經濟性的平衡及海纜安全等因素后為現階段國內深遠海風電、包括漂浮式海上風電項目的海纜安裝服務所能提供的整體解決方案,包括動態定位DP電纜船、纜駁船和登陸輔助船等以及對現有船舶的升級改造模式等。
他還介紹了各種不同船型應對不同水深、距離、環境條件等的優勢與限制等以及現有船舶改造案例等。在展望深遠海風電海纜安裝未來的環節,胡廣表示,在電纜選擇和設計階段就應該考慮到安裝方法,包括提高深埋技術以及對工藝的改進、提高窗口利用效率和做好電纜的保護等,這一點變得越來越重要。還要考慮軟件標準的提升以及經濟性平衡等各方面。
最后,他還介紹了當前水下設備的升級技術、案例以及因ROV技術進步帶來的施工模式的具體變化等精彩內容