东海立起“大风车”——全球首台16兆瓦海上风电机组成功吊装
科技日报记者 何亮 吴纯新
6月28日，福建平潭外海海域晴空万里，现场施工人员却悬着一颗心，眼睛死死盯着对接中的风机叶片。10时10分，人机精准配合下，最后一支叶片对接成功，全船“战友”一片欢腾……
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3个多小时后，现场吊装负责人在对讲机中一声令下：“主吊摘钩！”一台创世界风电新高度的“大风车”迎风矗立，徐徐转动的风叶推动中国海上风机走向大型化。
名为“率先号”的16兆瓦海上风机叶片长123米，能够同时容纳300个成年人并肩站立；叶轮直径达252米，相当于6架C919客机首尾相连；叶轮扫风面积约5万平方米，相当于7个足球场。在额定工况下，单台机组每转动一圈可发电34.2度，平均每年的发电量能够满足3.6万户三口之家一年的生活用电。
16兆瓦风机最后一支叶片吊装。科技日报记者何亮 摄
选场址，摸清风的“脾气”
距离福建长乐海岸线35公里，深蓝的海面上泛着波光，这里是16兆瓦风机“征战”的疆场。
我国拥有约300万平方公里的主张管辖海域，为“国之重器”在茫茫大海上寻找一个合适场址“御风逐海”，是摆在“捕风人”面前的首要任务。
“这里年均风速超过9米每秒，海上风电年均可利用小时数达3500—4000小时，是我国唯一可以跟北欧媲美的海上风电场。”三峡集团福建公司副总经理刘建平告诉记者，台湾海峡类似于一条宽阔的山间峡谷，叠加东南沿海常年受冬夏季风、海陆风和热带气旋的影响，形成“狭管效应”，使福建海域成为世界三大风口之一。
如何在风口找准机位？三峡集团风资源评估团队从摸清风的“脾气”入手，构建起高时空分辨率、长时间序列的网格化海上风资源数据库，自主研发海上风资源数据可视化系统，可对我国海域任意地理位置的风能资源进行全方位分析研判。
“该系统除了具备对风能进行多年平均统计的常规功能，还可以从多个维度对风资源时变特征进行分析，对发电量进行估算。”刘建平告诉记者，正是借助此利器，评估团队才能对海上风资源做到了然于胸，最终将16兆瓦风机的场址锁定在福建平潭外海海域。
16兆瓦风机首支叶片吊装。三峡集团供图
装叶片，百米高空上演“穿针引线”
叶片吊装是16兆瓦风机安装过程中最难也是最关键的工序。
福建平潭外海海域，一年中约有300多天有6级以上的大风。在风力的作用下，高空吊装巨大的叶片和轮毂，极易产生晃动。而叶片在安装对接时，需将176颗直径42毫米的高强螺栓插入直径为45毫米的螺栓孔内，安装误差须控制在1.5毫米以内。
为安全、优质、高效地完成528次“穿针引线”，实现三支叶片的精准对接，项目施工方从广东调来全球首艘2000吨级第四代海上风电安装平台——“白鹤滩”号。
刘建平告诉记者，“白鹤滩”号向上竖起的桩腿长达120米，水面之下的桩腿直插海底，穿过淤泥直达硬顶层，支撑平台立于海上，配置的DP2级别动力定位系统，可以保障作业者在风高浪急、暗流涌动的复杂作业环境中做到“任凭风浪起，稳坐钓鱼台”。
16兆瓦风机吊装现场。三峡集团供图
“为降低毂轮和叶片的晃动，我们还在塔筒上安装了‘扰流块’。”参与吊装的中铁大桥局平潭风电项目总工程师陈文盛告诉记者，在吊装过程中，工程团队给叶片绑了6根人工揽风绳和2根机械揽风绳，随着吊装过程中叶片受力情况的变化，信号员与起重司机密切配合，实时调整，从而保障了叶片的精准对位。
28日下午，在人机协同配合下，三支风机叶片完成全部吊装，16兆瓦风电机组露出了它完整的样貌。下一步，机组将进入并网的调试和试验阶段，预计在7月上旬并网发电。
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