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解密深海“黑科技”永福吸力錨方案,助力海上巨人穩(wěn)立藍(lán)海

2024-08-07 來(lái)源:永福股份 瀏覽數(shù):596

我們將攜手全球合作伙伴,助力更多的海上巨人遠(yuǎn)征更深、更遠(yuǎn)的藍(lán)海,為客戶提供安全可靠、技術(shù)領(lǐng)先的海上風(fēng)電一體化解決方案,為全球海上風(fēng)電高質(zhì)量發(fā)展作出更大貢獻(xiàn)。

解密深海“黑科技”永福吸力錨方案,助力海上巨人穩(wěn)立藍(lán)海

“所承之重”尤難計(jì)

全球單體容量最大的16.6MW漂浮式風(fēng)電平臺(tái)“明陽(yáng)天成號(hào)”項(xiàng)目,風(fēng)電平臺(tái)排水總重約1.5萬(wàn)噸,相當(dāng)于中國(guó)海軍最新057型驅(qū)逐艦的排水量,是名副其實(shí)的“海上巨人”。在風(fēng)浪洶涌的深遠(yuǎn)海,吸力錨作為錨固基礎(chǔ),需承受海洋環(huán)境與錨鏈荷載疊加的復(fù)雜受力。吸力錨承載能力的計(jì)算,是研制吸力錨首要解決的課題,決定了吸力錨基礎(chǔ)能否安全可靠地“拉住”漂浮式風(fēng)機(jī)。

▲ 來(lái)源:央視新聞?lì)l道

作為該項(xiàng)目吸力錨的設(shè)計(jì)及建造工作單位,永福股份采用6個(gè)吸力錨對(duì)浮體進(jìn)行錨固,以強(qiáng)大算力,助力萬(wàn)噸級(jí)“海上巨人”更輕更穩(wěn)。

通過(guò)巖土和結(jié)構(gòu)分析,“算”出輕量化、高可靠錨體。錨體的承載能力計(jì)算需考慮海底淤泥質(zhì)地層的性質(zhì)、吸力錨的結(jié)構(gòu)尺寸和形狀等多種因素。永福海電研發(fā)團(tuán)隊(duì)通過(guò)理論計(jì)算及有限元模擬軟件等手段,基于不同深度進(jìn)行模擬計(jì)算,得到最優(yōu)錨點(diǎn)位置,避免了吸力錨的前、后傾斜,使其受力均勻。同時(shí),分段優(yōu)化的壁厚和內(nèi)部極致簡(jiǎn)化但受力更優(yōu)的耳板連接和加強(qiáng)板設(shè)計(jì),在滿足結(jié)構(gòu)安全的情況下,最大限度地降低了沉貫安裝阻力。

通過(guò)“懸鏈線”和“反懸鏈線”分析,“算”出更優(yōu)、更穩(wěn)傳力路徑。綜合浮體、錨鏈、吸力錨和海床土體之間的聯(lián)動(dòng)作用,永福海電研發(fā)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行錨鏈“懸鏈線”和“反懸鏈線”全面分析,精準(zhǔn)獲得了浮體結(jié)構(gòu)傳遞到吸力錨的受力情況以及錨鏈與吸力錨最合理夾角,得出上部浮體與吸力錨的更優(yōu)傳力路徑及錨鏈長(zhǎng)度,使系統(tǒng)在強(qiáng)臺(tái)風(fēng)等極端惡劣工況下保持安全穩(wěn)定。

通過(guò)貫入分析和屈曲分析,“精”準(zhǔn)把控項(xiàng)目建設(shè)全過(guò)程。吸力錨安裝過(guò)程、臨時(shí)頂起以及永久移除等工況下的貫入分析,需克服不同地層阻力保障順利沉貫,還需對(duì)貫入過(guò)程吸力錨的結(jié)構(gòu)安全性進(jìn)行全方位評(píng)估。永福海電研發(fā)團(tuán)隊(duì)根據(jù)理論計(jì)算數(shù)據(jù),貫入過(guò)程嚴(yán)格控制安裝速度和壓差,時(shí)刻觀察錨頂監(jiān)測(cè)儀器對(duì)姿態(tài)參數(shù)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),極大程度避免了貫入過(guò)程中吸力錨反復(fù)升降造成地層液化,以及因壓力過(guò)大導(dǎo)致的本體屈曲損壞等情況,確保吸力錨順利沉貫安裝到位。

通過(guò)“高精度”計(jì)算分析,永福方案可節(jié)省約10%的用鋼量,讓吸力錨“輕”裝上陣,單臺(tái)吸力錨基礎(chǔ)約100t,入土11m,承載能力在12000kN以上,保障漂浮式平臺(tái)在海上能應(yīng)對(duì)17級(jí)臺(tái)風(fēng)。該技術(shù)成果于去年獲得國(guó)內(nèi)首個(gè)DNV設(shè)計(jì)及建造認(rèn)證,給足海上巨人“穩(wěn)穩(wěn)”的安全感。

極限“速度”實(shí)現(xiàn)客戶收益最大化

“根深蒂固”可自縱

國(guó)家能源集團(tuán)龍?jiān)措娏ζ∈斤L(fēng)漁融合項(xiàng)目是全球首個(gè)漂浮式風(fēng)漁融合項(xiàng)目。項(xiàng)目采用三立柱半潛式平臺(tái),平臺(tái)上安裝一臺(tái)4兆瓦海上風(fēng)電機(jī)組以及輕質(zhì)柔性光伏組件,水下沉貫9套吸力錨,永福股份負(fù)責(zé)吸力錨系統(tǒng)沉貫安裝工作。

▲  來(lái)源:龍?jiān)措娏?/p>

基礎(chǔ)安裝效率對(duì)造價(jià)具有重大影響。在福建、廣東等時(shí)間窗口短、窗口期分散的海域,施工安裝快速能產(chǎn)生極大的成本差異。建設(shè)過(guò)程中,永福股份充分發(fā)揮海上風(fēng)電優(yōu)異的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和豐富的工程建設(shè)經(jīng)驗(yàn),以極限“速度”實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目建設(shè)全過(guò)程EPCI專業(yè)化精益管理,獲得客戶信賴與肯定。

基于福建長(zhǎng)樂(lè)外海AC區(qū)800MW、平潭外海100MW等多項(xiàng)復(fù)雜海域大型海上風(fēng)電項(xiàng)目吸力樁沉貫安裝實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),永福海電項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)根據(jù)項(xiàng)目場(chǎng)址情況,科學(xué)制定項(xiàng)目總體目標(biāo)及施工組織方案,選擇適配的運(yùn)輸船和起重船,并采用國(guó)際先進(jìn)的荷蘭SPT公司吸力沉貫設(shè)備,從組織結(jié)構(gòu)、船機(jī)選擇、設(shè)備供應(yīng)、人員投入、施工精度、安全保障、應(yīng)急管理進(jìn)行全方位管控。

施工過(guò)程中,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)采取布放波流監(jiān)測(cè)設(shè)備提前預(yù)警的方式,有效降低波流對(duì)船舶及施工作業(yè)干擾程度,并采用觀察型ROV(水下機(jī)器人)實(shí)施水下全程監(jiān)控,實(shí)時(shí)把控項(xiàng)目進(jìn)度。同時(shí),項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)與研發(fā)團(tuán)隊(duì)前后方人員高頻協(xié)作、無(wú)縫銜接,發(fā)生問(wèn)題時(shí)及時(shí)協(xié)同,根據(jù)應(yīng)急預(yù)案靈活處理,針對(duì)性采用帶載貫入法、傾斜糾偏法、反向方位控制法等舉措,大大提高了吸力錨貫入過(guò)程中的精度控制和作業(yè)效率。

通過(guò)精心策劃,嚴(yán)格把握沉貫安裝精度控制,永福海電項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)極限縮短工期,實(shí)現(xiàn)了吸力錨一次就位成功率100%、貫入成功率100%,單個(gè)吸力錨總安裝時(shí)間僅6小時(shí),單個(gè)吸力沉貫時(shí)間僅50分鐘,以高效的吸力錨安裝速度,為客戶帶來(lái)了可量化的隱形價(jià)值,實(shí)現(xiàn)了客戶收益最大化。

其義“深遠(yuǎn)”

延拓藍(lán)海技術(shù)價(jià)

“海洋文明”可持續(xù)

根據(jù)國(guó)家氣候中心的最新評(píng)估結(jié)果,我國(guó)深遠(yuǎn)海風(fēng)能資源技術(shù)可開(kāi)發(fā)量超過(guò)12億千瓦,預(yù)計(jì)到2025年后,國(guó)內(nèi)百萬(wàn)千瓦級(jí)、千萬(wàn)千瓦級(jí)海上風(fēng)電項(xiàng)目將主要位于深遠(yuǎn)海。同時(shí),深遠(yuǎn)海風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈長(zhǎng),集合了當(dāng)代高端裝備制造、研發(fā)設(shè)計(jì)、工程建設(shè)、智能運(yùn)維等精尖技術(shù),將實(shí)現(xiàn)海上風(fēng)電全生命周期產(chǎn)業(yè)價(jià)值的集合,形成萬(wàn)億級(jí)產(chǎn)業(yè)集群。

由此可見(jiàn),深遠(yuǎn)海將是我國(guó)海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)的主戰(zhàn)場(chǎng)。隨著離岸距離與水深的不斷增加,漂浮式海上風(fēng)電基礎(chǔ)與創(chuàng)新型半直驅(qū)大兆瓦機(jī)組結(jié)合,可有效提高海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)的經(jīng)濟(jì)性。永福吸力錨方案具備施工速度快、施工成本低、基礎(chǔ)可回收、綠色可持續(xù)等特點(diǎn)。與傳統(tǒng)的固定式基礎(chǔ)相比,海上風(fēng)電基礎(chǔ)越來(lái)越多采用吸力錨結(jié)構(gòu)作為錨固基礎(chǔ),是深遠(yuǎn)海海上風(fēng)電基礎(chǔ)的首選隨著我國(guó)對(duì)清潔能源需求量的增長(zhǎng),隨著“雙碳”戰(zhàn)略持續(xù)向縱深推進(jìn),神奇的深海“黑科技”將會(huì)有非常廣闊的應(yīng)用前景。

在全球綠色發(fā)展大勢(shì)下,深遠(yuǎn)海風(fēng)電也能與海洋牧場(chǎng)、海水制氫、觀光旅游等融合發(fā)展,成為實(shí)施海洋強(qiáng)國(guó)和海洋強(qiáng)省戰(zhàn)略的關(guān)鍵支撐。永福期待與更多產(chǎn)業(yè)鏈伙伴共同延拓藍(lán)海技術(shù)價(jià)值,在深遠(yuǎn)海關(guān)鍵技術(shù)中不斷突破創(chuàng)新,加強(qiáng)固定式、漂浮式在更深海域的成果轉(zhuǎn)換,持續(xù)推進(jìn)海上風(fēng)電跨產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展,在提高海洋資源綜合利用效率的同時(shí),帶動(dòng)深遠(yuǎn)海風(fēng)電成本下降,賦予“海洋文明”更加深遠(yuǎn)的意義。

天闊風(fēng)勁,大道篤行,逐夢(mèng)深海。這是永福股份深耕海電領(lǐng)域十年來(lái)鍥而不舍的躬身實(shí)踐,也是面向下一個(gè)十年的篤定理想。當(dāng)海面上風(fēng)起云涌之時(shí),也正是萬(wàn)千葉輪間能量洶涌之時(shí),我們將攜手全球合作伙伴,助力更多的海上巨人遠(yuǎn)征更深、更遠(yuǎn)的藍(lán)海,為客戶提供安全可靠、技術(shù)領(lǐng)先的海上風(fēng)電一體化解決方案,為全球海上風(fēng)電高質(zhì)量發(fā)展作出更大貢獻(xiàn)。


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