强大算力助力海上巨人“更轻更稳”
“所承之重”尤难计
全球单体容量最大的16.6MW漂浮式风电平台“明阳天成号”项目，风电平台排水总重约1.5万吨，相当于中国海军最新057型驱逐舰的排水量，是名副其实的“海上巨人”。在风浪汹涌的深远海，吸力锚作为锚固基础，需承受海洋环境与锚链荷载叠加的复杂受力。吸力锚承载能力的计算，是研制吸力锚首要解决的课题，决定了吸力锚基础能否安全可靠地“拉住”漂浮式风机。
▲ 来源：央视新闻频道
作为该项目吸力锚的设计及建造工作单位，永福股份采用6个吸力锚对浮体进行锚固，以强大算力，助力万吨级“海上巨人”更轻更稳。
通过岩土和结构分析，“算”出轻量化、高可靠锚体。锚体的承载能力计算需考虑海底淤泥质地层的性质、吸力锚的结构尺寸和形状等多种因素。永福海电研发团队通过理论计算及有限元模拟软件等手段，基于不同深度进行模拟计算，得到最优锚点位置，避免了吸力锚的前、后倾斜，使其受力均匀。同时，分段优化的壁厚和内部极致简化但受力更优的耳板连接和加强板设计，在满足结构安全的情况下，最大限度地降低了沉贯安装阻力。
通过“悬链线”和“反悬链线”分析，“算”出更优、更稳传力路径。综合浮体、锚链、吸力锚和海床土体之间的联动作用，永福海电研发团队进行锚链“悬链线”和“反悬链线”全面分析，精准获得了浮体结构传递到吸力锚的受力情况以及锚链与吸力锚最合理夹角，得出上部浮体与吸力锚的更优传力路径及锚链长度，使系统在强台风等极端恶劣工况下保持安全稳定。
通过贯入分析和屈曲分析，“精”准把控项目建设全过程。吸力锚安装过程、临时顶起以及永久移除等工况下的贯入分析，需克服不同地层阻力保障顺利沉贯，还需对贯入过程吸力锚的结构安全性进行全方位评估。永福海电研发团队根据理论计算数据，贯入过程严格控制安装速度和压差，时刻观察锚顶监测仪器对姿态参数的监测数据，极大程度避免了贯入过程中吸力锚反复升降造成地层液化，以及因压力过大导致的本体屈曲损坏等情况，确保吸力锚顺利沉贯安装到位。
通过“高精度”计算分析，永福方案可节省约10%的用钢量，让吸力锚“轻”装上阵，单台吸力锚基础约100t，入土11m，承载能力在12000kN以上，保障漂浮式平台在海上能应对17级台风。该技术成果于去年获得国内首个DNV设计及建造认证，给足海上巨人“稳稳”的安全感。
极限“速度”实现客户收益最大化
“根深蒂固”可自纵
国家能源集团龙源电力漂浮式风渔融合项目是全球首个漂浮式风渔融合项目。项目采用三立柱半潜式平台，平台上安装一台4兆瓦海上风电机组以及轻质柔性光伏组件，水下沉贯9套吸力锚，永福股份负责吸力锚系统沉贯安装工作。
▲ 来源：龙源电力
基础安装效率对造价具有重大影响。在福建、广东等时间窗口短、窗口期分散的海域，施工安装快速能产生极大的成本差异。建设过程中，永福股份充分发挥海上风电优异的技术优势和丰富的工程建设经验，以极限“速度”实现项目建设全过程EPCI专业化精益管理，获得客户信赖与肯定。
基于福建长乐外海AC区800MW、平潭外海100MW等多项复杂海域大型海上风电项目吸力桩沉贯安装实践经验，永福海电项目团队根据项目场址情况，科学制定项目总体目标及施工组织方案，选择适配的运输船和起重船，并采用国际先进的荷兰SPT公司吸力沉贯设备，从组织结构、船机选择、设备供应、人员投入、施工精度、安全保障、应急管理进行全方位管控。
施工过程中，项目团队采取布放波流监测设备提前预警的方式，有效降低波流对船舶及施工作业干扰程度，并采用观察型ROV（水下机器人）实施水下全程监控，实时把控项目进度。同时，项目团队与研发团队前后方人员高频协作、无缝衔接，发生问题时及时协同，根据应急预案灵活处理，针对性采用带载贯入法、倾斜纠偏法、反向方位控制法等举措，大大提高了吸力锚贯入过程中的精度控制和作业效率。
通过精心策划，严格把握沉贯安装精度控制，永福海电项目团队极限缩短工期，实现了吸力锚一次就位成功率100%、贯入成功率100%，单个吸力锚总安装时间仅6小时，单个吸力沉贯时间仅50分钟，以高效的吸力锚安装速度，为客户带来了可量化的隐形价值，实现了客户收益最大化。
其义“深远”
延拓蓝海技术价值
“海洋文明”可持续
根据国家气候中心的最新评估结果，我国深远海风能资源技术可开发量超过12亿千瓦，预计到2025年后，国内百万千瓦级、千万千瓦级海上风电项目将主要位于深远海。同时，深远海风电产业链长，集合了当代高端装备制造、研发设计、工程建设、智能运维等精尖技术，将实现海上风电全生命周期产业价值的集合，形成万亿级产业集群。
由此可见，深远海将是我国海上风电开发的主战场。随着离岸距离与水深的不断增加，漂浮式海上风电基础与创新型半直驱大兆瓦机组结合，可有效提高海上风电开发的经济性。永福吸力锚方案具备施工速度快、施工成本低、基础可回收、绿色可持续等特点。与传统的固定式基础相比，海上风电基础越来越多采用吸力锚结构作为锚固基础，是深远海海上风电基础的首选。随着我国对清洁能源需求量的增长，随着“双碳”战略持续向纵深推进，神奇的深海“黑科技”将会有非常广阔的应用前景。
在全球绿色发展大势下，深远海风电也能与海洋牧场、海水制氢、观光旅游等融合发展，成为实施海洋强国和海洋强省战略的关键支撑。永福期待与更多产业链伙伴共同延拓蓝海技术价值，在深远海关键技术中不断突破创新，加强固定式、漂浮式在更深海域的成果转换，持续推进海上风电跨产业融合发展，在提高海洋资源综合利用效率的同时，带动深远海风电成本下降，赋予“海洋文明”更加深远的意义。
天阔风劲，大道笃行，逐梦深海。这是永福股份深耕海电领域十年来锲而不舍的躬身实践，也是面向下一个十年的笃定理想。当海面上风起云涌之时，也正是万千叶轮间能量汹涌之时，我们将携手全球合作伙伴，助力更多的海上巨人远征更深、更远的蓝海，为客户提供安全可靠、技术领先的海上风电一体化解决方案，为全球海上风电高质量发展作出更大贡献。
