盐城,面朝大海,向海而兴。作为全国首批碳达峰试点城市,盐城新能源发电装机容量超1500万千瓦,新能源发电量占全社会用电量超六成。
海上风起绿电来。在盐城国投集团国能大丰H5#海上风电场,长90米的叶片每转一圈,每台风机就能发10度电。从一缕风到一度电,背后到底经历怎样的旅程,蕴含何种绿色能量?
比起风和日丽
更“盼”风况好的天气
11月25日上午7时,从大丰区王港新闸出发,乘交通运维船穿梭于浅滩与沙脊之间,一路颠簸,历经5个多小时的航行,终于抵达国能大丰H5#海上风电场的海上升压站。
海浪澎湃,雾霭缭绕。站在海上升压站的顶层,海风呼啸而过,让人不禁打了个寒颤。项目负责人蒋晓松却以开玩笑的口吻说道:“别人喜欢风和日丽,我们这一行,倒是盼着风况好的天气,风速大、风向稳定,最适合发电。”
盐城,面朝大海,拥有582公里海岸线。海上的风,究竟有多大?在海上100米高度,年平均风速达每秒7.6米,风机年等效满负荷利用小时数超3000小时,是全球最具开发价值的海上风场之一,待开发的“风光”资源相当于3个三峡电站。
“在编号H5#海域,我们前期进行详细的勘测、调研、论证。”蒋晓松远眺海面介绍,“这一片风资源最为优越,最适宜开发。”
海上风电场因投资规模庞大、开发技术复杂,历来以大型央企为主导。而国能大丰H5#海上风电场项目是由国能公司投资开发,系全国首个由地级市国企开发建设的海上风电场,场区中心离岸距离约67公里,规划海域面积3.76平方公里,装机容量206.4兆瓦。
2021年,项目实现全容量并网,丰沛的海风源源不断转化为一度度绿电。今年以来,32台6.45兆瓦的风力发电机组共发电5.45亿度。
放眼盐城全市,新能源装机容量达1548.19万千瓦,其中风电占比超六成,而在风电中,海上风电又占据近六成。
“盐城是全国首批碳达峰试点城市。作为市属新能源开发投资平台,我们始终聚焦‘双碳’目标,不断探索绿色发展新路径,努力为建设绿色低碳发展示范区勇挑大梁。”盐城国投集团、国能公司董事长张国胜表示。
有风还不够
还得有“捕风者”
11月25日下午时分,雾气渐渐散去,一望无际的海面上,数十台白色“巨塔”逐渐显露身形。海风变绿电,离不开这些白色“巨塔”。
乘船靠近21#风机,近百米长的叶片在头顶划过,发出阵阵呼啸声。
“你看,我们项目的风机叶片、塔筒都来自金风科技,风车电机来自江苏中车。”蒋晓松手指风机介绍,一台风机由机舱、叶轮、叶片和塔筒等组成,总共需要上万个零部件、300多家一级供应商,其中大部件基本可在大丰配齐,关键部件多数能在盐城找到供应商,全部零部件的95%在江苏集成,形成3小时供应链。“很快,不出市区就可以全部配齐。”
风如何变成电?蒋晓松耐心解释,每台风机机舱顶部,安装有激光测风雷达,实时监测风速、风向,并下达指令给风机偏航系统。当偏航系统收到指令后,转动机头到指定方向。这时,风机已经整装待发。
“开桨!”在接收到指令后,叶片由与叶轮旋转平面垂直方向转为预定角度,叶轮开始旋转至固定转速。“叶片在风中旋转,就像人在河上划船,需要将船桨转至合适角度才能划行。”蒋晓松进一步解释,“叶轮通过传动轴带动发电机转子转动,在发电机内部利用电磁感应原理实现风动能到电能的转换。”
风机产生的电流,还要几经“变身”。首先沿电缆进入塔筒中的变压器,电压从690伏升到35千伏,再经由海底电缆汇集到海上升压站,升至220千伏。升压,是为了在长距离传输时减少损耗。
电流通行于80多公里的海底电缆,在海堤登陆点“上岸”。通过架空线抵达陆上集控中心,接入一处白色柜体中,再进行分流。大部分通过220千伏电压等级架空输电线路接入国家电网,少部分用于场区日常运维。
国网盐城供电公司发展部主任胡桂荣介绍,“海上风电在这里正式并入电网,汇入不同走向的输电线路,到达各自的电力枢纽站,再经过若干次‘转车’,点亮万家灯火。”
运维做得好
大风才能“刮”来钱
海上风电场正常处于无人状态,而陆上集控中心总控室24小时不离人。
11月26日午餐时分,轮到运维人员李仁达值班。他面前的大屏幕上,32台风机的图标一目了然,其中两台图标显示红色。“那是24#和25#风机,我的同事们正在进行日常维护。”他指向屏幕右侧,“这边是风机组的综合指标和设备状态统计,从这里,我们可以实时掌握每一台风机的运行参数,全面了解风电场的发电情况。”
每隔半小时,李仁达就要抬头查看屏幕各项数据。“在海上风电领域,都说钱是大风刮来的。但只有运维做得好,大风才能‘刮’来钱。”
海上风电场因长期暴露在海洋环境中,所以维护成本通常比陆上风电场更高。及时发现并处理故障问题,显得尤为重要。最近,他们发现轮毂变桨柜贝加莱通讯模块出现故障,导致风机无法正常运行。由于海上升压站无备货,从陆上仓库取货再使用交通船配送,时间较长。相较风机停机造成的经济损失,他们决定采用直升机快速配送,仅用1小时便完成任务。
这两天,运维人员王俊人和马小龙各带一组人员出海开展日常运维、缺陷消除、防腐管理和海缆巡检等工作。海上作业环境复杂多变,涨潮退潮、通讯不畅、极端天气等挑战不断。出海前,他们需要与海洋专工紧密沟通,了解天气状况,确定出海窗口期和停留时间。
“尽可能保证所有问题在岸上解决。”王俊人在电话中介绍,运维团队采取“计划、准备、执行、复盘”四个维度的标准化作业流程,在出海作业前对目标任务进行细分拆解,明确运维人员工作目标,努力提高“一次完成率”。
得益于创新管理、质量控制以及员工技能提升等多种方式综合应用,该项目风机利用率99.95%,创下江苏区域最高纪录。
2024年度中国电力优质工程奖、全国AAAA级海上风电场、2023年度江苏省海上标杆风电场等一系列荣誉的加持,也让大家更充满信心和底气。国投集团、国能公司将对标一流,进一步深化与央企、省属国企合作,乘势而上、再接再厉,擦亮新能源这张“绿色名片”,为盐城加快建设绿色低碳发展示范区贡献更多力量。