在(zai)福(fu)建莆(pu)田南日(ri)镇海上风(feng)电场，一座座风(feng)机迎风(feng)转(zhuan)动。林启(qi)鑫摄
用于检(jian)查海下网衣等设施状况的巡检(jian)机器人。本报记者(zhe) 廖(liao)睿灵(ling)摄
全球首座漂浮式风(feng)渔融合(he)平台“国能共享号”。本报记者(zhe) 廖(liao)睿灵(ling)摄
6月28日(ri)，全球首座风(feng)渔融合(he)浮式平台——国家能源集团龙源电力“国能共享号”正式投产，在(zai)浮式海上风(feng)电领域(yu)开创“水下养鱼、水上发电”新场景(jing)，风(feng)渔融合(he)的海洋经济开发新模式照进现实。
这种“绿色能源”和“蓝色粮仓”的创新结合(he)有哪些技术亮点？它为海上风(feng)电产业发展提(ti)供(gong)了哪些经验？本报记者(zhe)去项目现场作了探访。
“水下养鱼、水上发电”，实现海洋资源集约高效开发利用
在(zai)福(fu)建莆(pu)田南日(ri)镇海上风(feng)电场，一座座白色风(feng)机叶轮随(sui)风(feng)转(zhuan)动。蔚(wei)蓝海面的连片风(feng)机中(zhong)，一台坐落于明黄色三角形钢(gang)铁(tie)底座上的风(feng)机格外醒目，它就是全球首座风(feng)渔融合(he)浮式平台——国家能源集团龙源电力“国能共享号”。
乘船接近，拾级而上，记者(zhe)来到这座漂浮式海上风(feng)电平台。抬头望，一座高耸的风(feng)机伫立在(zai)这个三角形平台边角；往里走，平台正中(zhong)间有一处穿着(zhe)网衣的正六边形养殖区；平台上，4根自动洒料机分散在(zai)养殖区域(yu)四周。正值(zhi)投喂时间，只见其中(zhong)一座约2米高的立柱开始自动投食，不(bu)出几秒，海面游来一群小鱼争夺饵料。
“‘国能共享号’位于莆(pu)田南日(ri)岛国家级海洋牧场示范区，这里也是福(fu)建省首个国家级海洋牧场示范区。”国家能源集团龙源电力福(fu)建公(gong)司风(feng)渔融合(he)项目部主任林燊告诉记者(zhe)，该项目在(zai)海面上架有一座漂浮式风(feng)机，底下设计养殖网箱，养殖水体约1万立方米，相当于5个标准游泳(yong)池大小。这种海上风(feng)力发电结合(he)深海养殖的模式，在(zai)全球范围内还是第(di)一次。
在(zai)平台上，记者(zhe)看见两名头戴(dai)安全帽的工作人员拽住一根长绳(sheng)，将一台白色机器从海里缓缓捞出。“这是自动巡检(jian)机器人，可(ke)以(yi)在(zai)海下检(jian)查网衣破损、清(qing)洁情况，如果发现养殖网需要修整，把清(qing)洗(xi)机器人放(fang)入养殖区域(yu)内就能自动完成清(qing)理。”林燊说。
“水下养鱼、水上发电”实现了海上“绿色能源”和“蓝色粮仓”的集约化开发利用，但是否(fou)也意味着(zhe)需要更多人工投入？“实际上，‘国能共享号’大大节(jie)省了人工成本，项目搭(da)载信息化、智能化的深远海养殖设备，还搭(da)建了在(zai)线监测水质环境和水文数据(ju)的传感器，可(ke)以(yi)对水体温度等参数进行监控。技术人员坐在(zai)位于南日(ri)岛的中(zhong)控室内，就能通过(guo)远程监控查看平台的运行情况，还能远程完成饵料投喂等操作，一个月上平台巡检(jian)一次即(ji)可(ke)，有效提(ti)高了养殖收益率(lu)。”林燊介绍。今年4月初，首批1万尾大黄鱼鱼苗欢畅入水，一个养殖周期后，鱼品收入预计可(ke)达百万元。平台上的风(feng)机投产后，一天可(ke)以(yi)发电9.6万千瓦时，约能满(man)足4.2万人一天的生活用电，真正实现海洋资源集约高效开发利用。
跨界合(he)作，自主创新，完成“从0到1”的技术革新
“国能共享号”虽是海上漂浮式平台，置身其上却几乎感受不(bu)到一丝晃(huang)动。这样一个庞然大物是如何搬运到海上“扎牢”并固(gu)定的？
“固(gu)定平台靠的是吸(xi)力锚和锚链。”国家能源集团龙源电力科(ke)技信息部副主任范晓旭告诉记者(zhe)，“国能共享号”分为水上设备和水下基础两部分。水上的漂浮式平台先在(zai)浙江舟(zhou)山进行整体搭(da)建，平台为立柱半潜式结构，每根立柱高24米、间距(ju)70米，设计吃水14米，总重量有4900吨，相当于3000多辆小汽车的重量。漂浮式平台搭(da)建完成后，从浙江舟(zhou)山拖航至福(fu)建平潭金(jin)井码头，在(zai)该码头安装好风(feng)电机组，便完成了水上设备的建造。
“水下的部分主要是在(zai)南日(ri)岛海上风(feng)电场水域(yu)安装吸(xi)力锚和锚链，海下9条锚链共有300多个配重块，总重量超过(guo)千吨。完成水下安装后，我们把装好风(feng)电机组的漂浮式平台拖航至南日(ri)岛海上风(feng)电场水域(yu)，利用锚链和吸(xi)力锚筒与(yu)海床连接固(gu)定，海水的阻力也进一步保障了平台稳定性。”范晓旭说。
海上风(feng)电并非新鲜事物，“水下养鱼、水上发电”的概念(nian)设想也早已有之，但将项目从构想变(bian)为现实，“国能共享号”是第(di)一个，在(zai)建设过(guo)程中(zhong)，更是完成了不(bu)少“从0到1”的创新。
“项目初始设计阶段，我们就开展了能源电力、风(feng)机制造、海洋工程、渔业养殖等跨领域(yu)融合(he)研究(jiu)，攻克了漂浮式风(feng)电基础设计、风(feng)电机组适(shi)应性改造、动态(tai)海缆(lan)和锚泊系统设计等技术，完成了总体性能、结构、机械、电气、养殖等14个专业设计。”林燊说，“我们还开发了适(shi)用于漂浮式风(feng)机的控制算法和使用平台稳定控制策(ce)略，完成了10多项关键技术升级，全力保证浮式风(feng)机系统的稳定性，填补了行业的技术空白。”
在(zai)“国能共享号”上转(zhuan)一圈，记者(zhe)发现有不(bu)少暗藏玄机的巧妙设计——
平台一侧(ce)机房(fang)屋顶(ding)，一排光伏板排列(lie)齐整，不(bu)同于传统屋顶(ding)光伏靠支架支撑，这些紧贴屋顶(ding)的光伏板光照面积更大，也避免了海水侵(qin)蚀支架的风(feng)险(xian)。
再仔细(xi)观察平台模型，记者(zhe)发现三根关键立柱并非圆柱体，上半截设计有些许倾(qing)斜弧度，为何这样设计？“是为了避免海浪冲上平台。”范晓旭解释，南日(ri)岛常见台风(feng)天气，为了保障安全，平台三立柱在(zai)关键水位做了斜面设计，即(ji)便海浪拍打，也较难“爬”上平台，能有效规避自然灾害(hai)带来的风(feng)险(xian)。“我们在(zai)设计阶段就联合(he)科(ke)研院所，针对东南沿海夏季多台风(feng)等恶劣天气环境，综合(he)分析了适(shi)用海域(yu)、水动力性能等因素，经过(guo)多轮仿真模拟和设计优化，最终探索形成了这个适(shi)合(he)我国海域(yu)的漂浮式基础型式，能有效应对海上极端气候挑战(zhan)。”范晓旭说。
资源丰富，技术完备，深远海风(feng)电产业前景(jing)可(ke)期
6月28日(ri)，随(sui)着(zhe)直径130米的巨大叶轮开始缓缓转(zhuan)动，“国能共享号”正式并网投产，为千家万户带来源源不(bu)断的绿色电能。数据(ju)显示，目前莆(pu)田域(yu)内平海湾、兴化湾海上风(feng)电场装机总规模已达140.4万千瓦，每年可(ke)提(ti)供(gong)清(qing)洁电能约61亿千瓦时。
中(zhong)国拥有丰富的海上风(feng)能资源，全国有1.8万公(gong)里的海岸(an)线，近海水深在(zai)5至50米范围内，风(feng)能资源技术开发量约5亿千瓦，而深远海风(feng)能资源可(ke)开发量约为近海的3到4倍。再看风(feng)能利用情况，根据(ju)国家能源局发布的数据(ju)，今年一季度，全国风(feng)电新增并网容量1550万千瓦，其中(zhong)海上风(feng)电69万千瓦。截至3月底，全国风(feng)电累计并网容量达到4.57亿千瓦，其中(zhong)海上风(feng)电3803万千瓦，装机规模稳居全球首位。一季度，全国风(feng)电发电量2636亿千瓦时，同比增长16%。这意味着(zhe)，风(feng)力发电正成为中(zhong)国推进能源低碳转(zhuan)型进程中(zhong)的关键力量。
大自然赐予的“风(feng)光”无限，但伴随(sui)海上风(feng)电快速发展及近海场址资源趋紧，适(shi)用于深远海域(yu)风(feng)能利用的海上漂浮风(feng)电，将成为未来中(zhong)国海上风(feng)电发展的主要方向。从这个角度看，以(yi)“国能共享号”为代表的浮式海上风(feng)电的顺利投产，对于促进行业发展具有重要意义。
“‘国能共享号’开创性地将海上风(feng)力发电和深海养殖平台合(he)为一体，实现了海洋经济的跨产业融合(he)。项目引入光伏、风(feng)电等设备，填补了传统海洋牧场普遍(bian)存在(zai)的供(gong)电不(bu)足、不(bu)稳定等情况，平台设备发出的电力可(ke)用于养殖投喂设备、监控设备、洗(xi)网设备等，实现电力‘自发自用’，兼具经济效益和环境效益。”范晓旭说。
放(fang)眼全国，多地海上风(feng)电项目建设正酣。6月27日(ri)，国内首个批量化应用单机容量16兆瓦海上风(feng)电项目——三峡(xia)集团福(fu)建漳(zhang)浦(pu)六鳌海上风(feng)电场二期项目实现全容量并网，对于推动中(zhong)国海上风(feng)电大型国产装备高质量发展意义重大。2019年至2024年，福(fu)建三峡(xia)海上风(feng)电国际产业园(yuan)相继下线中(zhong)国自主研发的6.7兆瓦、8兆瓦、10兆瓦、13兆瓦、13.6兆瓦、16兆瓦、18兆瓦海上风(feng)电机组，形成具有全球竞争力、水平领先的风(feng)电产业链和供(gong)应链。6月26日(ri)，东方电气集团自主研制的18兆瓦半直驱海上风(feng)电机组在(zai)广东汕头风(feng)电临海试(shi)验基地顺利并网发电，刷新已并网风(feng)电机组单机容量最大的世界纪录。该机组部件(jian)级国产化率(lu)达100%，每年平均发电量约7200万千瓦时，可(ke)满(man)足约4万户家庭(ting)一年的用电量。
国家能源局有关负责人表示，中(zhong)国可(ke)再生能源行业始终坚持走技术创新道路，以(yi)技术产品的加速迭代，满(man)足不(bu)断变(bian)化的市(shi)场需求。目前，中(zhong)国风(feng)电领域(yu)在(zai)机组大型化、漂浮式风(feng)电等方面均达到国际先进水平。接下来，将统筹优化海上风(feng)电布局，推动海上风(feng)电基地建设，稳妥有序推动海上风(feng)电向深水远岸(an)发展。（本报记者(zhe) 廖(liao)睿灵(ling)）
《人民(min)日(ri)报海外版》（2024年07月05日(ri) 第(di)07版）
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