2024年6月24日,全国科技大会、国家科学技术奖励大会、两院院士大会举行。会上,华电科工股份有限公司海洋工程事业部团队为主要完成单位的“海上风电安全高效开发成套技术和装备及产业化”项目获得国家科学技术进步奖一等奖。

针对我国海上风电开发面临的挑战,华电海风团队经过近十余年的科技攻关,在海上风电“新结构—一体化设计—高效施工—抗台机组—集中送出”全产业链技术创新上取得多项里程碑的突破:创新系列海上风电新型基础结构,创立复杂海洋环境海上风电设计理论方法体系,解决了强风浪流冰作用下复杂地基海上风电“高耸”结构安全性难题;提出复杂海洋环境条件下海上风电安全高效施工安装成套技术,研制新型施工安装装备;破解不同类型风电结构重载——高耸——恶海况施工安装难题。创建海上风力发电机组抗台风与智慧运维技术体系,解决了大功率海上风电机组抗台风难题;攻克了高电压大容量海上风电电力集中送出关键技术,实现自主创新和产业化,标志着我国海上风电技术和产业实现了由最初的“跟跑”到中期的“并跑”,最终“领跑”。
成就的背后,是海洋工程事业部团队无数个日夜的坚持与努力,是坚定的信念与执着的追求——科技创新将引领未来,绿色能源将照亮世界。
锚定海上“绿动力”,起步“华电1001号”平台
在丰富的海洋能源中,海上风电是近十余年间能源转型和绿色发展的一股不可忽视的“绿动力”。大力发展海上风电是我国实现“双碳”目标的重要途径,也是实现“海洋强国”的重要手段。华电科工股份有限公司海洋工程事业部就是海上风电的先行者。
为了抢占市场先机,华电科工股份有限公司提前布局,早在2009年开始筹备海上风电业务。对于电力人来说,从陆地走向海上,这是一个艰难的挑战,是思想上的巨大的转变,也是从身体到心灵的双重洗礼。华电人特有的创新奋进、奋勇争先的品质、品格,经过海洋工程事业部团队在海上十余年坚持不懈的努力拼搏,铸就了“华电海风”这块响当当的金字招牌。目前,海上风电业务已成为华电科工股份有限公司的重要业务板块。公司在海上风电研发、设计、制造、施工等方面均取得了重大进展和可喜成绩,工程建设能力也得到了业界广泛的认可,在桩基优化设计、设备制造和施工安装等方面已形成了较强的竞争优势。公司拥有开展海上风电业务所需的港口与航道工程施工总承包、电力工程施工总承包、风力发电设计等资质,以及进行海工装备制造所需的钢结构设计甲级和钢结构制造特级资质。目前,华电科工股份有限公司共参与海上风电、海上光伏、海洋牧场建设项目40余个,承建范围风场装机容量超过500万千瓦,其中以施工总包模式承建的项目超过280万千瓦,完成了600余套单桩基础施工、640多台风机安装,累计敷设海底电缆1000余公里,市场占有率位居国内前列。公司紧紧围绕“海洋强国”战略,以海上风电科技研发和工程建设为基础,积极拓展海上光伏、波浪能、海上风电制氢、海洋牧场、海上文旅、海上能源岛等海洋工程建设和相关运维业务,致力于成为具有全球竞争力的一流“海上风电 ”新模式系统尊龙pa旗舰官网的解决方案服务商。
回望来时路,犹记当日艰。“华电1001”,从编号上就可以看出端倪:“1”是华电,代表着中国华电,是华电人的精神传承、品质坚守、品格砥砺。“001”是从零到1迈出的第一步,是艰难的破茧,是宝剑的发硎,是海上风电工程事业的崛起,是向海洋发出的铮铮誓言……

把支部建在船上,“双同时”铸就同心战斗力
提及海上风电,人们脑海中常浮现浪漫图景:辽阔碧海之上,一排排风机巍峨矗立,蓝天白云,海浪微风,飞鸟游弋,鱼群跃起,勾勒出一幅惬意的自然画卷。但这诗意场景,终究只是海上风电的“表象”——在这份壮美背后,藏着远比想象中更复杂的挑战与艰辛。海上风电不同于其他业务,具有设备大型化、施工环境特殊化、施工技术专业化、作业安全风险大等特点,而在创业阶段,公司更是面临自有船机不足、施工经验少、人员短缺等困难。同时,海上风电项目点多面广,人员高度流动分散;作业环境受到海洋天气变化莫测的影响,要求极为严苛、复杂多变;海上作业人员长时间驻守在船上,漂在海上,面对枯燥的生活、单一而沉重的工作压力,很容易“崩溃”。如何从思想上、精神上,为每一个人注入强大动力?
2020年,在浩瀚无垠的东海之滨,海风时而轻吟,时而狂暴,在这片台风过境海域,潮汐、波浪、热带气旋,春秋季还会有北向季风、外来涌浪,恶劣的自然环境与华电玉环1号海上风电场项目施工进度不可避免地发生了冲突。根据北区首台机位的沉桩工效计算,按部就班完成所有22个机位基础施工竟然需要11个月,而这将会严重影响项目进度。困难就摆在眼前,可是开弓没有回头箭。“无论如何,也要想办法拿下!”项目经理王玉林率领团队向一望无际的大海发起了挑战,项目团体通过海况预报信息,做好窗口期预测来灵活应变,优化桩基细部结构,实现吊装省力高效,协调沟通作业空档期的作业船进场辅助巧借外援……坚定的信念、坚决的行动,176根钢管桩沉桩施工仅用时136天,创造了海上风电高桩承台沉桩速度记录,一战成名。
进入承台基础施工阶段,项目团队发现北区采用的高桩承台基础结构复杂,工序烦琐,致使原计划的施工周期不能保证。
将每一次扑面而来的风浪,转化为前进的动力,是海洋工程人一贯的本色。困难越大,斗志越高。在咆哮肆虐的“拦路虎”面前,海洋工程事业部迎难而上,亮出了自己的“看家宝”——继承人民军队“支部建在连上”的优良传统,在2016年首次提出将“党小组建在船上”的思路。一个项目就是一次实战机会,一个锤炼思想和信念、精神与品格的熔炉;一艘海上风浪之中的船舶,就是一个流动的党支部。刘玉飞书记一声令下,船上成立“党员科技攻关突击队”,昼夜不眠,轮番攻关:优化了两圈焊接环板及桩间横梁的设计,减少焊接数量,取消横梁,从改为辐射短梁入手,每个机位至少缩短了工期7天;创新不拆底模钢套箱施工模式入手,使单台施工周期从平均2个月缩短至10天;协同作战,增加了钢套箱的投入数量至8个,多工作面同时开工,项目在2021年底实现北区全容量并网如期实现。
“华电博强01”吊装船进场时,项目负责人裴立勤面对地勘资料上4米厚的淤泥层直犯愁。“这个区域的海床像豆腐一样,根本装不了风机。”业界的质疑像针一样扎着耳朵。裴立勤带领施工专家、技术骨干反复推演、模拟,推翻了无数个方案,终于将“辅助桩 淤泥固化”的方案敲定在图纸上。在此后的87次坐底试验中,我们不断更换角度,最终成功摸索出了如何在“豆腐块上跳钢铁芭蕾”。2021年12月21日,随着最后一个叶片精准对接,甲板上的欢呼声盖过了汹涌的浪涛——那个曾被断言“不可能”的项目,被一群钢铁战士用血汗变成了“可能”。
一直到2024年,项目全面竣工,南北区相继建成并网,32台风机挺拔矗立在广袤的大海上,这是华电海风人用汗水和智慧写下的诗篇,用青春与奋斗在海上描绘出的最美风景。而经历了四载砥砺,风浪洗礼,也擦亮了“把支部建在船上”的品牌:江苏、上海、河北、辽宁、浙江、广东、福建和台湾等沿海省份,每个项目一线,都有鲜艳的党旗在蔚蓝大海上高高飘扬……项目建设与党的建设“双同时”,理论学习、特色党课、主题教育、岗位练兵、导师带徒、岗区队建设,既解决了项目人员分散、工作环境恶劣、思想易波动的问题,又赋予了团队不畏艰难、无惧风浪、拼搏进取、破浪前行的勇气和智慧。
从“华电1001”号推动施工装备变革起步,到进一步针对我国海上风电开发面临强台风、软地基、短施工窗口期和低电价的挑战,重点在成套技术、关键装备等制约难题方面布局科技攻关,海洋工程事业部的脚步从来没有停止,一步一个脚印,汗水与智慧,拼搏与突破,交出了一份又一份漂亮答卷:中国首艘海上作业平台华电1001的应用及单桩垂直度控制技术的研发,使得“法兰式单桩”基础和“分体式安装”方式在国内首次得以实现,多项里程碑性创新成果的研发与应用,大幅提升了海上风电施工效率,千瓦造价从2.3万元降低至1万元左右,引领我国近海海上风电规模化发展,为行业发展作出贡献。国家电投滨海北h1项目也因此荣获2016—2017年度国家优质工程金奖,成为国内风电行业第一个国家优质工程金质奖。国能大丰h5、华电福建海坛海峡和华能射阳h1等5个项目部,荣获中国华电五型标杆班组。从国内走向国际,2022年成功签订越南金瓯海上风电风机吊装项目合同,实现了公司海外海上风电业务“0”的突破……

向海当图强,且听风长歌
华电海风团队十年如一日,追风逐梦,如今又在昂首迈向下一个十年:海上风电的深远海开发。遵循“技术引领 产品保障 工程服务”的发展理念,对深远海域的风电引领性开发技术进行布局。深水导管架、海上换流站、漂浮式风机基础……在海上风电技术的关键领域,海洋工程团队奋力攻关,持续突破,追求卓越!
海洋能源,是大自然给予人类的宝贵馈赠。除了海上风能、海上光伏,还有尚未大规模应用的波浪能以及盐差能、温差能。华电海洋工程事业部通过科技研发和示范项目应用,在相关领域进行技术研发和应用场景的探索,未来海洋能源综合利用奠定基础,未来将为业主提供海上多能源综合开发、海上能源岛、海洋能源制氢氨醇、零碳港口等系统尊龙pa旗舰官网的解决方案。通过科技创新、零碳赋能等手段,实现“风光氢储渔旅”多种业态融合发展,加快“海洋能源 ”场景示范应用,立志打造成为具有全球竞争力的海洋能源系统尊龙pa旗舰官网的解决方案提供商,为实现海洋能源产业可持续发展贡献力量。
(华电科工股份有限公司供稿)
(责编:张若涵)
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