海上建设“大风车”
南鹏岛海上风电项目施工现场。
工人在稳桩平台上进行施工作业。
阳江市阳东区东平镇南侧，海陵岛东南侧的茫茫海面上，中广核南鹏岛400兆瓦海上风电项目基地犹如一个小岛，巨型起重船稳固地浮在海面。只要海况和天气适宜，基地上的浮吊、运输船只等巨型设备就会按规程有序作业，建设者24小时加紧施工。
到2020年，这里将竖立起73台近百米高的风力发电机组，将风能转化为电能。每台机组功率达5.5兆瓦，一年预计可产生10.3亿度电力，满足百万户家庭的用电需求。
记者探访
起重船作施工平台如足球场大
去年12月4日早上8时，记者乘坐海上风电项目的交通运输船，从东平葛洲渔港出发。当天晴空万里，海面平静得只是偶尔泛起小浪花。
9时40分左右，记者在船舱眺望，远远就见到一个吊臂耸立在海天之间。工人介绍，那就是海上风电的施工起重船。10分钟后，运输船泊近了，记者才看清楚点，起重船甲板面积约有一个足球场大小，一侧是6层高的板房，另一侧就是大吊臂。
沿着一个2米左右高的梯子，记者爬上甲板，眼前一个忙碌的工地，吊运的钢丝绳和铁索就如成人小腿粗。工程师介绍，船只是专门用于油井和风电等海上项目施工的起重船，名字叫“宇航3000”，最大载重量可达3200吨，船上的吊臂高170多米。
在起重船一侧，一个支在海面上的两层钢架平台上，7个工人正站在各自位置，监测着仪表上的数据，或者搬动工具。一根插入海水的桩柱直立在架子一角，套在上面的液压锤每隔几秒就发出砰砰响声。
中午12时整，铃声响起，到了船上的就餐时间。饭堂位于3层，工人盛好盆餐，各自在桌子就坐。师傅告诉记者，船上的食材大约10余天采购一次，储存在冷柜，每次都要把船装得满满，从岸上运送过来。
另一侧的一艘运输船上，一根几乎与船一样长的钢桩横卧着。中午1时许，工人将吊臂上的钢索套在桩的两端，平移一段距离后，一端升起逐渐将钢桩放置垂直，悬挂着钢管桩，吊臂向着稳桩平台方向逐渐回旋。
海上作业
80米长“定海神针”打入海底
下午3时许，钢管桩被精准地放置进相应的位置，稳桩平台两层的工人都忙活了起来，往桩壁压上千斤顶，大吊臂把液压锤套到桩顶上。
在茫茫大海上放进大风车，就要建造一块树立风机的“陆地”。工程师赵伟介绍，进行海上风电施工，首先要考虑的一个问题就是，保证风机设备稳如泰山的“底座”如何建设。目前常用的基础型式有重力式、单桩式、多桩式、浮式等，需要根据海底结构、海浪波动、气候环境等诸多因素而定。
据介绍，该施工队过往建设的工程项目，海域水深一般10余米，且为承载力较高的沙质沉积物，而南鹏岛项目海域水深达23米左右，属于淤积地形，海底淤泥悬浮层就有数十米深。在考虑安全性、经济性和施工便利性后，风机基础最终选用了在国外有先例的水下四桩导管架基础型式。
“这些桩每根长80米，直径2.4米，重量202吨。”赵伟介绍，每个机位由4根桩依托，因为钢管桩出泥端不能过长，顶部离水面距离设计为16米，锤压入泥部分70余米。再插装上高达35米的导管架，就构成了一个四桩导管架基础平台。
导管架安装是海上风电场的施工难点之一，水下四桩导管架无疑是更大的挑战。赵伟介绍，要使钢管桩和导管架紧密对接，沉桩垂直度的要求非常高，偏差不能超过千分之三，而水下作业缺乏参照物，更是增加了施工难度。
工程师设计了一个长37米、高12米的稳桩平台紧紧“抱住”钢管桩。该平台上下两层均安装了定位架及导向轮，并配备液压千斤顶。通过对桩身垂直度及桩顶水平度的测量，利用千斤顶调整桩身垂直度。
基础平台建设好后，叠加塔筒、风机主机、叶轮和叶片，就初步建造成了“海上大风车”。南鹏岛项目的风机将取用分体安装的方式，厂家将部件水运至码头，预拼装后吊运上运输船再运送到机位，一个风机组由4节塔筒、主机、叶轮和3个叶片组成。起吊拼装由安装船进行。
“我们这一标段建设18个机位，将安装5.5兆瓦的风机，塔筒高达82.7米，相当于20层楼的高度，单只叶片就长76.6米。”赵伟介绍，项目2018年10月15日开始动建，当天正在进行第二个机位的沉桩施工，预计2019年9月将完成这一标段的安装作业。
海况复杂
全年适宜施工的时间仅有100余天
海域常出现的“大涌浪、强台风、厚淤泥”,是海上风电项目建设和运营的难题。
对于南鹏岛项目，场址水深及涌浪影响、天气影响，都成为工程人员必须克服的难题。更为突出的，阳江夏季多台风，冬季有冬潮，一年中适合开发建设的时间非常短，给工期安排带来了很大挑战。
在进行正式施工之前，工程人员对全年的海况进行了分析，根据测算，沉桩施工每年有效时间仅约120天，适合风机分体安装作业的时间约100天。“阳江通常是每年11月、12月便进入非窗口期，这就意味着施工进度的不确定性大大增加，工程成本的提高。”赵伟说。就在记者现场探访的3天后，也就是去年12月7日，施工暂停了，预计今年3月份重新施工。
正是海况和天气的变幻莫测，一旦条件适宜，施工作业就要分秒必争，工人轮班24小时作业。赵伟介绍，工程关键节点的时间不能变，只能做深做细各项基础工作，根据既定的目标合理安排，不断对计划进行调整。
建设者说
每个环节严谨细致绝对不能出事故
像海上风电这样的“超级工程”，建设流程繁复，人员、物资组织庞杂，如何做到有条不紊？
在一本100多页的项目施工组织设计书里，记者找到了答案。工程实施之前，工程师就对施工场址的水文条件、工程地质、局部气候及交通、生活、材料供应等条件做了详尽调查，在此基础上，科学设计施工方案，细致到物资的定制、船舶停靠、物资运输、每一个施工流程、人员组织安排、应急预案等。
工程师对每一个施工步骤进行了推演和设计，并配备了各类大型机械。还有23个工人吃住在海上，日夜分班工作，负责具体工序的操作推进。钢桩及各类大型器件的起重吊运，工程精细度的把控，都需要工人的细致和经验，在这里，人和机器的默契变得尤为关键。
刘新是这群工人的总指挥，在2009年就开始参与中国第一个国家海上风电示范项目——上海如东大桥10万千瓦海上风电的建设。这个项目在我国风电场建设史上创造了多项“第一”，为海上风电的发展提供了宝贵的经验。
南鹏岛海上风电是他参与建设的第8个项目，这10年来，他辗转江苏盐城、浙江六横等地，在海上生活工作成为了常态，部分工人也一直跟随着他，逐渐积累了丰富的经验，彼此之间形成默契的配合。
采访过程中，刘新正在指挥工人吊桩，当天海上几乎没有风浪，这是他们入驻南鹏岛项目来遇到的最好天气。放在平日，从起钩、绑桩、吊桩、移桩到下桩沉海，前后接近3个小时，每个环节刘新都丝毫不敢懈怠。
“海上绝不能出事故。”刘新跟记者讲述了不久前的一次惊险，去年11月中旬，他们正在吊桩的时候，突然涌来一波涌浪，运输船摇晃得厉害，钢管桩也跟着晃动，几乎要撞向船身。经验十足的刘新，与大臂的操作员默契配合，随着海浪波动方向和船只晃动幅度，来回移动钢管桩，反复十多个来回终于稳定了下来。
5.5兆瓦！国内单机容量最大海上风电
相对陆上风电，海上风电具有机组发电量高、运输便利、单机装机容量大、不占用土地、适合大规模连片开发等优点。且海上风能资源普遍优于内陆，一般来说，离岸10千米的海上风速，通常比沿岸要高出约20%。
南鹏岛海上风电项目相关负责人表示，风力机的发电功率与风速的三次方成正比，同等条件下，海上风力机的年发电量能比陆上高70%。目前我国陆上风电单机容量以2兆瓦类型为主，海上风电以2.5～5兆瓦为主。
阳江市拥有长458.6公里的海（岛）岸线，海平面80米高度处年平均风速可达6.5～8.0米每秒，海上风能资源丰富。该负责人介绍，选择一个好的风电场风速是至关重要，还要综合考虑接入电网的要求，交通运输、生活和施工的便利性，气象地质条件以及环境、生活等条件
记者了解到，南鹏岛项目单台机组发电功率达5.5兆瓦，是目前国内单机容量最大的海上风电项目，项目规划建设73台机组，总装机容量达40万千瓦。理论上，一台5兆瓦的海上风力机就可为1万户家庭提供1年的用电量。
“项目建成投产后，预计年上网电量约10.3亿千瓦时，相当于每年节约标煤约33.66万吨，减排二氧化碳约67万吨。”该负责人介绍，自2017年9月12日项目获得核准以来，相继完成微观选址、工程试桩、陆上集控中心开工、首个风机沉桩等重要工程节点，计划2020年实现全部风机并网发电。
同时，项目配套建设一座海上升压站和陆上集控中心，风电机组发出的电能通过海底电缆接入升压站，升压后输送到路上集控中心，最后就近接入阳江电网系统。
延伸阅读
目前，全省共有6个在建的海上风电项目，其中4个在阳江，分别为粤电沙扒、三峡新能源沙扒、中广核南鹏岛、中节能南鹏岛项目。根据广东省海上风电发展规划，阳江全市海上风电开发总规划装机量1000万千瓦，力争2025年全部建成投产，约占广东省规划装机总容量的15%。
■ 策划/黄仁兴 ■ 统筹/梁小可 ■ 撰文/林显军 任明皓 ■ 摄影/李向东
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