8月6日
全球首座16兆瓦
张力腿浮式风电平台(TLP)
“海油安澜号”成功接入陆丰油田电网
正式为海上油田直供绿电
这是全球应用水深最深
离岸距离最远、单机容量最大
的张力腿浮式风电平台
标志着我国深远海浮式风电平台
工程建设能力走向世界前列
PART.01
TLP平台“优”在哪儿
全球80%以上的优质海上风能,分布在水深超过60米的深远海,固定式平台无法进行经济开发。浮式平台通过浮体与系泊系统的精妙配合,可以像“不倒翁”一样稳稳漂在海面上,成为深远海风电(885641)开发的主流方向。
浮式平台主要分为半潜式、张力腿(TLP)、Spar(单柱式)三种。TLP平台依靠高强度钢缆把浮体牢牢拉紧,拥有三大核心优势:一是抗浪稳定性极强,在17 级超强台风下倾斜角度可控制在 1 度以内。二是轻量化大幅降本,整体用钢量可减少近一半,占海面积仅为半潜式十分之一。三是海域适配能力更广,可覆盖 50 米至 2000 米水深海域,完美契合我国深远海海量风能资源开发需求。
PART.02
TLP设计“难”在哪儿?
极端环境条件
01
我国深远海风场位于强台风高发海域,海况瞬息万变,风速、浪高、流向每秒都在波动,浮式风电(885641)平台面对风载荷、波浪冲击、洋流推力、浮体结构运动、风机旋转振动等多重叠加影响,技术难度呈指数级增长。
“海油安澜号”应用于水深136米、离岸136公里的深远海。整体高度近110层楼高,搭载16兆瓦抗台风机,按照可抵御17级台风的极端工况设计,服役周期(883436)可达25年。全球已投运的TLP风电(885641)平台只有法国PGL地中海项目,其单机容量为8.4兆瓦,不及“海油安澜号”的一半,应用于台风海域的TLP风电(885641)平台在全球尚无成功案例。
世界级技术难题
02
“海油安澜号”设计面临复杂六自由度极强非线性耦合、超大机组共振、毫秒级动态自适应控制、极端台风工况安全控制、全生命周期(883436)疲劳载荷精准建模等世界级难题。
PART.03
“海油安澜号”有哪些技术突破?
没有先例,就把自己变成先例。海油工程(600583)联合国内高校和头部企业开展科研攻关,相继攻克TLP风电(885641)平台船型开发、全缆式张力腿及连接构件设计、敏捷型海上回接技术等14项关键技术,并开展船型方案、安装细节和应急预案二轮水池试验和数百次反复测试,实现我国深远海TLP浮式风电(885641)技术从0到1的突破。
01
全球首创“全钢缆式”张力腿系统设计技术。自主完成适应南海台风海况的TLP浮式基础船型开发,8项设计方案获法国船级社及美国船级社AIP(原则性批准)认证,为我国首批获得国际权威船级社认证的张力腿式浮式风电(885641)项目设计方案。
02
南海台风海工张力腿基础船型与主尺度开发技术。通过不同船型4轮数值迭代、两轮模型试验,总结规律,形成结构简化、性能优异的产品方案。
03
基于人工智能(885728)算法的载荷等效虚拟风机逆向重构技术。利用开源风机,基于深度学习重构载荷统计特性、关键功率参数相同的虚拟风机,实现风机载荷、重量和尺寸数据的快速获取,完成船型开发的“内循环” ,满足前期船型开发需求。
04
惯性传递“准耦合”迭代设计方法。依托海工软件体系,建立TLP风机准耦合分析方法,与国际权威软件模拟结果实现时域匹配,模拟分析效率提升一个数量级,大幅度加速不同风机厂家间迭代进程。
05
气动-水动-结构耦合相似模型试验技术。开发五自由度风机载荷模拟器,实现风机气动载荷实验室时域重现,完成气动-水动-结构耦合相似,利用模型试验论证、优化设计方案。
06
张力腿系泊系统敏捷型回接技术。创新采用拉力千斤顶进行回接作业,实现敏捷回接,大幅提高作业效率。
07
智能监测运维系统 AIMS。搭建AIMS(浮式风电(885641)平台智能监测与运维辅助系统),依托北斗卫星导航(885574)系统实现对TLP风电(885641)场健康监测,为平台长期无人稳定运行提供全方位智能保障。
