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文/任明朝
夕陽下的如東海上風電場 吳慶 攝
“目前，三航和龍源振華在國內海上風電的市場份額，已經占90 %以上。 ”三航局副總經理季振祥說。
十年前，當從媒體上看到中國將轉變發展方式，進行節能減排、發展清潔能源后，三航局領導班子敏銳地捕捉到了商機，在國內沒有任何海上風電項目之時就開始組織團隊進行海上風電的前瞻性研究，并耗資3億打造海上風電安裝船。這個似乎有點冒險的決定使得三航局后來不僅成功建設了亞洲首個海上風電場，還與龍源振華一起拿下了目前中國離岸最遠的海上風電項目。
龍源振華是2010年由中國交建旗下振華重工與國家電力旗下龍源電力合資成立的公司，雙方各占50 %的股份，充分利用振華重工在裝備制造上的優勢以及龍源電力在電力運營上的優勢，開拓海上風電市場。
以2008年三航局建設國內首個海上風電場為標志，中國交建開始進入海上風電市場，如今，不到7年的時間，三航局、龍源振華以及中國交建其他下屬單位，憑借著海上施工的綜合實力，成為了國內海上風電市場的主力軍。
亞洲首個海上風電場
上海東海大橋10萬千瓦海上風電示范項目，位于上海市臨港新城至洋山深水港的東海大橋東側1公里以外的海域，離上海南匯嘴8至13 公里。這是我國首個海上風電場，也是亞洲首個海上風電場，被國家發改委列為海上風電示范項目。東海風電場建立后，我國成為繼荷蘭、丹麥和英國等之后，又一個擁有海上風電場的國家。
2008年，東海風電項目招投標時，國內其他公司對海上風電都還很陌生，三航局卻已未雨綢繆了2年多。此時的三航局在借鑒國外安裝技術的基礎上，已經先期攻克了風電安裝的關鍵技術，開發了一套有自己特色的安裝體系，熟稔風電安裝的各個環節。這些實實在在、有理有據的施工方案使得三航局在招投標中脫穎而出，一舉中標。
東海風電的中標，使得三航局此前精心打造的風電起重安裝船終于有了用武之地。“我們把這艘船命名為‘風范’號，意思就是打造海上風電的示范基地。 ”季振祥說。
做海上風電“第一個吃螃蟹的人” ，就意味著沒有任何經驗可循，任何不可知的困難都只能自己克服。
按照設計要求，高空吊裝700噸的塔筒、風機，接觸海面基礎承臺時，加速度只能是0 . 3 g，否則風機里的精密儀器極有可能被損壞。“相當于一位老人緩慢地坐到沙發上那樣輕緩，才能避免因重力作用造成碰撞磨損或碎裂。 ”季振祥說：“何況海面還有大風的影響。 ”
設置一個怎樣的緩沖才能克服讓700噸的塔筒、風機平穩著陸?這個難題困住了三航局的團隊。
事實上，歐洲2006年就研發了這一軟著陸系統。三航局曾與歐洲公司溝通，想購買這一技術服務，而歐洲公司開價1 . 2億人民幣。
“100噸的鋼結構，要價1個多億，這對我們來說是天價，根本沒法接受。 ”季振祥說。
于是，三航局組織團隊進行科研攻關，最終與高等院校合作研制了適用于海上風機整體吊裝的軟著陸裝置，成功攻克了海上惡劣自然條件下風機安裝的技術難題，實現風機整體平穩、安全、可靠地安裝就位。
“歐洲的軟著陸系統只能實現半自動化，而我們自主研發的系統已經能夠做到全自動化。 ”季振祥說。
在東海風電的建設中，三航局通過自主創新，共有9項技術成果獲得國家專利。2009年，出席中國工程院第91場工程科技論壇“我國海上風電場建設重大工程問題研究”會議的院士、專家、學者80余人對三航局的風電安裝技術體系進行調研考察，對安裝工藝作出了充分的肯定。
自東海風電之后，依托國家級企業技術中心的研發能力，三航局又在江蘇響水、射陽，浙江慈溪以及福建等地中標了多個風電項目，安裝海域囊括了淺水區、深水區和潮間帶等不同區域，安裝工藝包括整體安裝、分體安裝。基礎結構包括了全世界通用的導管架、高樁承臺和單管樁等全部類型。
“每種類型的結構適用于不同的海域和不同的工程特點，我們現在所有結構都做過，因此，無論是什么風電項目，我們都有信心把它做好” ，季振祥說。
亞洲最大規模海上風電場
在江蘇省如東縣海岸線周圍，排列著100多座高達上百米的海上大風車，迎風起舞，形成了亞洲最大的海上風電場。
“如東風電場已投入使用的風電共50萬千瓦，其中， 80 %以上都是我們龍源振華安裝的” ，龍源振華總經理李澤說。
50萬千瓦是什么概念?李澤解釋說，這相當于每小時發電50萬度，按照每天風力發電10小時，每戶家庭每月用電200度計算，這個風電場每個月發電量可以為70萬戶家庭提供生活用電，每個月可節約二氧化碳排放15萬噸。
振華重工通過自主創新，為龍源振華精心打造了“龍源振華壹號”和“龍源振華貳號”兩艘身價不菲的海上風電安裝船。“龍源振華壹號” 成為我國第一艘從事潮間帶海域風電起重、安裝作業的海洋工程船舶，主要用于水深低于4米的潮間帶區域。“龍源振華貳號”的生產則借助了振華重工建造石油鉆井平臺的經驗，成為國內第一臺可抬升式海上風電起重、安裝專業船舶，主要用于水深高于4米的深水海域。高科技裝備的應用，使得龍源振華最高創下千分之0 . 12的打樁精度，遠遠高于國際千分之6的標準。
所謂潮間帶，也就是受潮水漲落起伏的影響，一日之間水位變化較大。“你現在看到的是陸地，不到一小時，潮水漲上來，這里就變成了一片海洋” ，李澤說。
在潮間帶施工期間，龍源振華發現，國際通用的單管樁結構都是有過渡段的。也就是說，先將數百噸的鋼樁打入幾十米深的海底作為基礎，而上部安裝塔筒和風機時，必須在塔筒和鋼樁之間灌一層漿作為過渡段。其作用在于，如果鋼樁入海的精度不夠的話，還可以用過渡段進行糾偏，這樣才能保證百米高的塔筒保持千分之六的垂直度，頂部風機達到毫米級的安裝精度。
然而，過渡段的存在大大增加了工期，灌漿的特殊材料只能進口，價格也比較昂貴。能否取消過渡段?龍源振華開始思考。
事實上，同樣的探索在國外早已有之。早在2004年，英國公司在Scroby Sands風電場進行試驗，但最終發現，安裝精度很難保證。因此，英國決定放棄這一試驗。
2010年，龍源振華開始進行取消過渡段的試驗，“第1根樁失敗了，我們接著打第2根，又失敗了，我們就再打第3根，從那以后，每根樁都是一次性達到安裝精度” ，李澤說。
試驗成功后，龍源振華在如東大規模推廣無過渡段的單管樁結構，既節省了成本，又提高了效率。
2014年，國家能源局組織召開中英海上成果發布會。英國專家發言問，“我們900根有過渡段的單管樁中，其中600根因灌漿材料出現了問題，你們連過渡段都沒有，為什么還能成功? ”
龍源振華的成功經驗吸引了歐洲公司的目光，被棄置10年的無過渡段的單管樁結構在歐洲再次開始啟用。
龍源振華也因其先進的設備和高科技屢次中標，拿下國內風電市場多個訂單。
中國離岸最遠海上風電場
2015年9月3日，臺風“天鵝”剛一離去，浩浩蕩蕩的施工船舶迅速重返海面，經過幾個小時的奮戰，一座100多米高、近千噸的大風車穩穩地屹立在大海上。這次毫米級的吊裝由龍源振華完成，而風車的海底基礎則由中交三航局負責實施。這是目前國內離岸最遠的海上風電項目，距離海岸線 25公里。
從如東岸邊出發，坐2個小時的交通船，才能到達施工現場。其單樁直徑可達5 . 5米至6 . 7米，重達750噸至950噸，長約74米至93米，是我國直徑最大、重量最重、長度最長的單樁風電項目。
既然是海上風電場，必然要選擇一個風力資源豐富的地方，常年有高頻率的大風出現。而在這些海域施工，將承擔很大的施工風險。
起重行業有“十不吊”的規定，其中有一條是“六級以上強風區不準起吊” 。然而，“六級風，在我們這里已經是很好的天氣了” ，三航局如東風電項目常務副經理沈志春說。針對海上風電等特殊海上施工，國家相關部門進行補充規定，根據船機能力和被吊物情況來判斷， 8級風以下可以施工。
“施工前，根據氣象部門的預報， 7月和8月是很好的施工期， 11月以后冬季風盛行，就壓根沒法施工了” ，沈志春說。但7月過完，他發現，因為江蘇省接連遭遇的臺風和暴雨， 7月有一半時間無法施工。
根據設計要求，打樁的垂直度必須控制在千分之三以內。也就是說， 100米的樁，頂部與底部的垂直度最多只能偏0 . 3米。
“一根樁造價1000萬，打壞一根樁，這1000萬就打水漂了。更重要的是，樁打進海底后，很難再拔出來，這個位置就浪費了，不能再打其他的樁，而把樁留在海面上，也會帶來海洋污染” ，沈志春說。
盡管如此，三航局憑借其多年的海上施工經驗，在強風區，最快時創造了一個月打9根樁的記錄，每根樁都保證了千分之三以內的垂直度，“國外公司一年也就只能打不到10根樁” ，沈志春笑著說。
38根近百米的鋼樁深插海底，龍源振華要在這些巨型“定海神針”頂部，進行高空作業，在近100米的空中，將風機與塔筒進行精準對接。法蘭108個孔，要嚴絲合縫地進行安裝，安裝精度控制在2毫米內。
憑借“龍源振華壹號”和“龍源振華貳號”這兩艘高科技專用船舶，龍源振華目前的風機吊裝順利推進，已經成功安裝了2座風機。
除此之外，振華重工還自主創新生產了國內第一臺近海風電海上升壓站。
海上升壓站既是海上風電場的電流匯集地，又是整個風電場的控制中心，是海上風電場的“心臟” ，其重要性、可靠性要求很高。此前國內尚無此類產品，其關鍵技術基本被歐美公司所壟斷。振華重工生產的這臺海上風電升壓站具有里程碑式的意義。“能夠實現全自動、無人值守，將海上風電通過升壓站進行轉化和輸出，最終與電網并網發電。 ”龍源振華如東風電項目總工馮曉星說。
風車轉出來的6000億市場
中國有1 . 8萬公里的海岸線，風力資源豐富，海上風電是風電技術的前沿領域，也是近年來國際風電產業發展的重點領域。歐洲國家海上風電已進入規模化發展階段。目前，中國海上風電尚處于起步階段。
2015年9月21日，國家能源局稱，中國海上風電建設總體進展較為緩慢，要求沿海各省級能源主管部門要高度重視海上風電發展工作，把積極發展海上風電作為當前新能源發展的重要工作。
為了加快海上風電項目建設，促進沿海地區治理大氣霧霾、調整能源結構和轉變經濟發展方式，國家能源局去年12月對外公布《全國海上風電開發建設方案(2014-2016) 》 ，將總容量1053萬千瓦的44個海上風電項目列入開發建設方案。
根據《風電發展“十二五”規劃》 ，到2015年，我國累計并網風電裝機達到1億千瓦，年發電量超過1900億千瓦時。其中，海上風電裝機達到500萬千瓦，基本形成完整的、具有國際競爭力的風電裝備制造產業。到2020年，我國累計并網風電裝機達到2億千瓦，年發電量超過3900億千瓦時。其中，海上風電裝機達到3000萬千瓦。業內分析認為，此目標的實現可帶來4500億元至6000億元的市場空間。
季振祥介紹，中交三航局已成立海上新能源公司，專注開拓風電、潮汐發電等新能源市場，打造海上風電施工的航母艦隊。
振華重工新成立了海洋工程服務集團，著力打造集工程施工、地質勘探設計、裝備制造、投資運營為一體的海上風電全產業鏈，李澤說。
2015年7月，在內蒙古呼和浩特市舉行的第七屆2015年兩岸可再生能源產業合作及交流會議期間，振華重工與臺灣上緯新能源公司共同簽署了海上風電戰略合作框架協議。這是臺灣海域的首個海上風電項目，標志著振華重工進軍臺灣海上風電市場獲得重大突破。
今年6月，中國港灣在英國中標世界首個潮汐發電站項目。與海上風電相似，潮汐發電是利用海洋資源發電的一種新型清潔能源方式，用潮汐形成的落差來推動水輪機，再由水輪機帶動發電機發電。
“我們在大連、舟山、廣東三個基地都在做潮汐能發電的研究，希望中國將來也可以用潮汐發電，更加充分地利用海洋資源” ，季振祥說。
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