我国自主研发的深远海漂浮式海上风电装备运行发电——“扶摇号”海上“争风”

漂浮式风电拖航作业。南海局供图

  “扶摇号”由中国船舶集团海装风电股份有限公司（以下简称中船海装）牵头研制，是按照深远海进行设计、工程实施及测试验证的浮式风电装备，为我国自主研发的深远海漂浮式海上风电装备。它的诞生填补了我国水深65米以上深远海域漂浮式风电装备研制及应用空白。

2022年，中船海装按计划完成了漂浮式风电装备关键技术研究、漂浮式风电装备制造、工程主体及海缆施工等系列工作，让“扶摇号”具备了并网的工程技术条件。

 “扶摇号”机组轮毂中心高度96米，风轮直径152米，叶片长度74米。作为国内最大的漂浮式风电装备，搭载风力发电机组后，“扶摇号”浮体和机组总重量超过5000吨，排水量超过15000吨。由风电机组、电压源模式变流器、后备储能电源和智能微电网控制单元共同构成的自维持式智能微电网，不仅为“扶摇号”提供了更好的抗台风安全性，还能获得更加充足的运动载荷和姿态控制数据，为“扶摇号”并网运行提供支撑。

 “扶摇号”为2021年广东省海洋经济发展（海洋六大产业）专项资金项目——“漂浮式海上风电成套装备研制及应用示范”的研究成果。作为广东省2021年重点项目，该项目紧密围绕漂浮式海上风电成套装备研制的环境适宜性低、分体运装难度大、运维可抵性差、产业链成熟度低等核心问题，开展漂浮式海上风电成套装备研制示范的全链条研究。项目主要内容包括南海深水风电场区的海洋特征及装备的环境适宜性研究、漂浮式海上风电装备总体设计、一体化建模和仿真技术研究、漂浮式海上风电成套装备核心部件智能加工、安装定位和调试技术研究、漂浮式海上风电装备机组-浮体一体化下水、拖航和锚固技术研究，以及漂浮式海上风电装备运行监控和运维技术研究等。

自然资源部南海调查中心作为参研单位，负责课题一“漂浮式海上风电装备环境条件适宜性研究”，并参与了课题四“机组-浮体系统运输、锚固方法及施工过程监测技术研究”。项目组针对漂浮式海上风电装备研制和应用示范的实际需求，利用南海历史海洋调查资料和数值模型，开展南海深水风电场区海洋环境特征研究，为漂浮式海上风电装备设计提供典型海洋环境参数；开展应用示范区周边海洋环境特征研究，为锚泊系统设计和漂浮式风电装备示范试验选址提供技术支撑等研究内容。

相关研究显示，全球大部分风能资源位于水深超过60米的海域。当前，近海风能资源开发趋于饱和，海上风电走向深远海已是大势所趋，而水深超过60米的海域适合采用漂浮式海上风电开发模式。

据悉，自2009年挪威首台单桩立柱形式的漂浮式海上风电机组安装运行，全球海上风电领域正式进入”漂浮式“时代。在经历小规模单台样机和小型风电场示范两个阶段后，如今的国际漂浮式海上风电已进入商业化运行阶段。

 “扶摇号”在广东深水海域成功示范了漂浮式海上风电装备运行发电，为我国深远海漂浮式风电的推广应用提供了技术支撑和成功经验。

近年来，南海调查中心为广东、广西、海南三省（区）发展海上风电提供了管廊规划、海域使用论证、海洋环境调查、海洋水文观测、风场勘查、施工期和运营期监测等十几类、超过两百余项专题研究。南海调查中心将继续为我国南海海上风电的建设提供全过程、全方位的海洋技术咨询服务，助力能源结构转型升级。