“國能共享號”開啓魚、電融合發展模式

◎本報記者 陸成寬

10月21日,記者獲悉,由國家能源集團龍源電力開發建設的全球首個漂浮式風漁融合項目“國能共享號”平臺,近日成功在福建莆田南日島海上風電場水域“落戶”。該平臺是深遠海漂浮式風電與漁業養殖一體化設計概念在世界範圍內的首次創新實踐。它既能產生綠色能源,也可以作爲一座“藍色糧倉”。

爲什麼要把養魚和發電放在一起?建設該平臺有什麼意義?平臺建設中有哪些科技創新?帶着這些問題,記者近日採訪了參與平臺建設的相關專家。

兼顧綠色能源生產和魚類海產品養殖

“國能共享號”漂浮式風漁融合裝置有效利用了風電機下面的海洋立體空間,因地制宜開展漁業養殖,在生產綠色能源的同時還能養殖魚類海產品,開創了海上風電與漁業養殖融合發展的新模式。

國家能源集團龍源電力福建公司規劃發展部主任黃琳表示,開發建設“國能共享號”,是推動海上風電與深遠海養殖融合發展的重要舉措,是貫徹國家海洋開發戰略的創新方案。“這一舉措一方面解決了海上風電向深遠海發展的技術瓶頸,另一方面推動了海水養殖向深遠海發展。兩者結合將有效降低綜合成本,有利於引導我國風電開發邁入深遠海,助力我國‘雙碳’目標的實現。”黃琳說。

“國能共享號”平臺主要由“漂浮式風機+養殖網箱”組成,具體包括浮式平臺、4兆瓦風機、繫泊錨固系統等。浮式平臺爲三立柱半潛式結構,形狀爲正三角形,立柱間邊長70米,立柱高28米,平臺總高24米、設計喫水14米,總重量達4900噸,養殖水體容積約10000立方米。

“該平臺首批考慮養殖大黃魚,後續將根據試驗情況具體調整養殖魚品。一個養殖週期,魚品的收入就能達到數百萬元。同時,4兆瓦的風電機組雖然看起來不算大,但它滿負荷發電時每小時就可以發電4000度,一天能發電9.6萬度。”國家能源集團龍源電力福建公司生產技術部主任劉興鋒介紹,養殖收入可以補貼深遠海風電建設成本,同時漂浮式風機將自身發的電通過電纜供給至養殖設施。養殖設施包括養殖投餵設備、養殖監控設備、洗網設備、漁網絞車等。這樣養殖設施就不再需要額外的電源。

劉興鋒表示,“國能共享號”的運行模式解決了傳統的海洋牧場內存在的“供電難、供電不足”難題,同時也能解決海洋牧場生產過程中普遍存在的養殖效率低、捕撈效率低、勞動強度大、危險係數高等綜合性難題,從而形成“以漁養電、以電養魚”的新模式;建成投產後,將填補漂浮式海上風電領域的行業空白,助力海洋經濟融合發展模式向深海挺進。

解決我國深遠海海上風電開發技術難題

漂浮式基礎設計建造是“國能共享號”平臺建設的關鍵環節。“我們堅持產學研一體化推進,綜合分析適用海域、水動力性能、結構性能、設計建造安裝等因素,經過多輪仿真模擬和設計優化,探索形成了一種適合我國海域的漂浮式基礎型式,並通過水池實驗嚴格模擬了該漂浮式基礎的工況,全面檢驗了關鍵性能參數的準確性。”國家能源集團龍源電力福建公司工程建設部主任林燊介紹。

目前,該平臺設計已獲得中國船級社原則性批准(AIP)證書,設計成果通過中國船級社、挪威船級社等業內專業機構審查驗證。

作爲全球首個漂浮式風漁融合示範工程,爲適應信息化、現代化、智能化的深遠海養殖發展趨勢,“國能共享號”平臺搭載了智能化養殖裝備,如網衣清洗機器人系統、自動投餵系統、海洋環境監測和魚體監測系統等。

“漂浮式基礎養殖網箱的網衣,是用低碳低蠕變的超高分子量聚乙烯纖維材料編織的。它採用分片式結構,可以承受50年一遇的颱風,設計壽命長達5年,達到了國內海洋養殖行業的最高標準。”林燊說,同時研究人員通過運用非對稱的繫泊系統和分段錨鏈,使得平臺最大偏移小於11米,在水深淺、繫泊半徑受限的條件下,保證了整個系統能夠經受住颱風的考驗。

此外,國家能源集團龍源電力還深入開展了能源電力、風機制造、海洋工程、漁業養殖等跨領域、跨學科技術融合研究,探索漂浮式風電與網箱養殖的融合設計方案,攻克了漂浮式風電基礎設計、風電機組適應性改造、動態海纜及錨泊系統設計等一系列技術難題。

“我們開發出了適用於漂浮式風機的控制算法及平臺穩定控制策略,完成了10餘項關鍵設計升級,保證浮式風機系統的穩定性,解決了我國深遠海海上風電開發的技術難題。”林燊說道。



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