科技创新“强引擎”!中交集团漂浮式风电实现新突破

中国基建报 2025-03-25 15:37:38

近日,三航局成功中标我国在建单机容量最大的16兆瓦漂浮式海上风电成套系统示范应用工程,成为中交集团深远海漂浮式风电领域创新发展的里程碑。中标项目位于广东省阳江市附近海域,离岸距离约75公里,水深超过50米,包含1座四立柱半潜式漂浮式风电机组的基础平台建造、运输、风机吊装、海上就位安装,系泊系统采购、制作与安装,动态海缆采购与敷设等全部施工环节。

我国深远海地区风能储量更大,开发价值更高,在深远海地区开发漂浮式风电已成为未来海上风电发展的一大趋势。此次中标的漂浮式风电项目方案集成了公司近年来自主研发积累的多项海上风电新技术和新装备,充分展现了公司在漂浮式风电领域的硬核实力,对于公司掌握深远海地区风能开发主动权意义重大。

强化顶层部署推动

打造科产融合创新合力

公司高度重视漂浮式风电产业发展,持续强化顶层设计、原创能力和全产业链协同创新能力,以科技创新引领漂浮式风电产业创新发展。

着力强化顶层部署推动。制定漂浮式风电发展的顶层设计,部署行业和市场研究、关键核心技术攻关、工程落地实施和产业化、研发能力建设等四大任务,一体化推动从技术研发、概念设计到样机研制、工程实施的漂浮式风电全产业链发展,打响中交特色漂浮式风电品牌。

着力强化全产业链协同创新能力。在国务院国资委指导下,牵头成立中央企业海洋工程技术创新联合体,汇聚海上风电领域的央企、高校、科研院所、民营企业等内外部创新资源和创新合力,加快推动海上风电勘察设计、施工、装备建造与运维全产业链一体化发展。

着力增强原始创新能力。成立中交集团创新研究院,建设海上风电施工原创技术策源地,整合内部优势创新资源,一体化开展漂浮式风电勘察设计、施工、运维关键技术与装备攻关,推动漂浮式风电技术和装备研发不断取得突破性进展,全面掌握勘察设计、施工和运维核心技术。

加强自主创新

具备漂浮式风电产业化能力

公司自2016年以来大力开展漂浮式风电关键技术研究,针对各种漂浮式风电结构以及施工各环节进行技术攻关。此次中标的漂浮式风电施工方案集成了中交集团近十年来研发的多项海上风电施工新技术。这些技术解决了漂浮式风电施工的安全性、稳定性、精准性、可控性、可视性和新算力软件的便利性等一系列重大技术难题。

创立先进试验验证体系。创新研究院建立了一套多维度数值模拟仿真平台,具备空气动力、水动力、系泊系统全耦合高精度计算能力,实现了漂浮式风电浮体功能迭代优化的试验条件。

建设漂浮式风电实验室。为模拟更接近实际物理条件的试验环境,建立了一整套从试验设计、模型制造、试验实施到数据分析的海上实验场全流程技术体系,组建了漂浮式风电实验室,具备从数值模拟、试验验证到工程应用的漂浮式风电全链条研发能力,可开展海上大比尺物模试验,为行业技术标准制定、大容量浮式风电样机开发提供试验条件支撑。

漂浮式风电海上试验

形成漂浮式风电集成设计能力。研发了基于混凝土结构的漂浮式风电基础设计优化模型,可对多结构类型、不同容量漂浮风电方案进行快速筛查,实现设计方案的快速优化。突破了适应选址条件的漂浮式风电方案选型设计难题,形成了选址条件-设计使用寿命-风机功率相平衡的设计方法,形成了多种半潜式和驳船式设计方案。

自主研发先进施工技术与装备。深远海海域施工环境恶劣,对施工技术与装备要求高。公司坚持自主创新,近年来自主研发了一系列先进施工技术与装备,为漂浮式风电海上施工保驾护航。工程船舶可作业性量化分析与窗口预报技术,可对施工场址各类工艺的可作业窗口进行24小时不间断滚动预报,准确率高达95%。

自主研发的海上风电施工作业窗口预报系统

漂浮式风机一体化拖航稳性分析与远距离拖航监控保障系统,能够有效解决漂浮式风机、塔架及浮体平台的整体拖航中“头重脚轻”等问题,实时自动采集实时位置与关键数据,实现稳定性预判与快速预报,从根本上提升安全性。

漂浮式风机现场分体安装动力响应控制技术,创造性运用多个漂浮式系统,实现了安装软着陆、浮式基础平台动态调载和矢量位移控制、安装过程工艺可视化模拟与风险识别,突破了漂浮式风电规模化安装防台等问题,可实现风机“静对动”分体安装。

风机“静对动”分体安装

漂浮式风机锚泊自动定位技术,可实现在风、浪、流等随机动态载荷影响下的系泊缆对接,确保恶劣海况下的系泊系统安装效率与安全性,将漂浮式平台的位置和姿态控制在允许范围内。

自主研发的锚泊自动定位系统

第四代自升式平台船海峰1002,配备全船信息化数字化管理系统,实现重要系统运维数字化监控、智能数据分析、远程故障诊断等功能,是国内首艘申请中国船级社智能船舶及绿色船舶入级的海上风电安装平台。

“海峰1002”平台船

自主开发的负压吸力沉贯施工成套技术与装备,打破国外同类设备垄断,实现吸力锚沉贯装备国产化。设备具有高抗风险性能、高度集成化、智能化和模块化的特点,适用水深可达100米、扬程60米、排量每小时1200立方米,并具有高可靠性水下密封系统。

自主开发海上风电智慧运维平台。以“数字孪生风场、数据感知预警、智慧运维决策、智慧运维实施、智慧项目管理”为核心,将资产、业务、数据进行有效联通,实现运维前监测预警、运维中决策实施、运维后评估优化的漂浮式海上风电运维完整闭环管理。

海上风电智慧运维平台

目前,中交集团已具备漂浮式风电集研发、设计、施工、运维、装备于一体的全产业链能力。下一步将以此次中标项目为契机,持续强化科技创新引领,加快推动漂浮式风电产业化发展,助力打造绿色新质生产力,为我国和全球漂浮式风电产业化发展提供更多优质中交方案和中交技术。(中交集团)

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