海上风电钢管桩变身50亿年产值海洋牧场

 　　2018年，中国海上风电的建设创造了一个奇迹。1年里，新增的海上装机容量高达116万千瓦，这一数字是全国海上风电装机总容量的三分之一左右。目前，中国的海上风电建设正进入井喷期，预计到2020年底，累计并网容量将达到1080万千瓦，是2018年底的3倍左右。

　　1每天面对20多艘5000吨级以上大船挑战

　　浙江省舟山群岛大鱼山岛北部11公里的一片海域，工人们正在热火朝天地施工。打桩船顶部的液压锤，发出巨大的撞击声，一下一下把钢管桩打到海底。

　　每根钢管桩高达90多米，8根一组斜插在海床上。未来，在它们上面，将建设风力发电的承台和巨大的海上风力发电机。

△浙江省舟山群岛大鱼山岛海上风机建设现场

　　在舟山岛上，我们听说了这里“变态”的管理方式。首先参与施工的每辆车都要装GPS，并进行实时监控，在高速上的车速不能超过每小时120公里，连续开车两个小时后，必须休息15分钟。

　　如果不遵守，就会被通报批评并罚款，甚至要求整个项目停工；其次，这里的每一位管理人员和施工人员必须要在指定时间去医院体检，并向甲方提交体检报告。

　　中国广核集团新能源浙江分公司工程总监冯茹鸣告诉记者，之所以有如此“变态”的要求，完全是因为他们严苛的安全文化。在他看来，只有苛刻的安全要求，才能确保海上风电建设的安全运行。

△中国广核集团新能源浙江分公司工程总监冯茹鸣

　　相比陆地，海上风电面临更多的挑战，最复杂的莫过于海上的多种复杂环境。

　　在舟山群岛这个海上航路最复杂、海底淤泥层最厚的地区，建设海上风电项目，华东勘测设计研究院副总工程师赵生校说，在这个厚度达到五六十米的淤泥质覆盖层上进行施工，就像把桩插在豆腐上面一样困难。

　　每台大型海上风机2000多吨，为了确保这样的庞然大物能够牢牢地站在豆腐一样的海底，而且至少还要坚持25年以上，赵生校和同事们设计了一种八根直径1.5米、长达百米左右，单根重达100吨的钢管桩结构。

△钢管桩结构

　　整个工程需要400根钢管桩，要全部插入豆腐一样软的海底，谈何容易？

　　舟山群岛是长三角海上航路最复杂的地区，岱山4号海上风电项目附近平均每天有200多艘5000吨级以上的大船经过。

　　冯茹鸣最担心的就是遇到大雾、暴雨或台风，往来的船只会误撞到这些风电钢管桩，为此，冯茹鸣在施工现场设置了两条警戒船，并把每个造价百万左右的浮标，密度增加了一倍，为的就是确保安全。

△浮标

　　在漂浮不定的大海上，每根钢管桩的误差精度要求不超过30厘米。海上风电建设并不只是打桩、安装风机，岱山4号海上风电项目是一个投资近40亿元的庞大系统工程，任何一点细微的失误，都会延误工期，甚至造成巨大的损失。

　　这天，冯茹鸣坐船来到施工现场，因为一个桩位的钢管桩长度达到103米，已经到了打桩船的极限。在施工现场，打桩船从载桩运输驳船上，吊起一根103米的钢管桩后，移动到指定地点。但让人诧异的是，这根100多吨的钢管桩已经横吊在半空10多分钟了，却没有下一步的动作。

△钢管桩横吊在半空

　　原来，水面以下的水深只有12米，打桩船的桩架高度只有90米，现在只有102米。钢管桩需要有103米长， 桩竖不起来。要等到潮水涨上来1米，水深达到13米的时候才能下桩。

　　等了半个小时，潮水终于涨上来了，吊起钢管桩的两根钢缆绳一根放松、一根收紧后，这根100多吨的钢管桩逐渐竖了起来。

　　在这根钢管桩套好后，意外出现了，打桩锤突然莫名其妙地失去了控制。检查过后，整根控制电缆都需要更换。但是，这根控制电缆国内很难修，只能从德国采购，一周左右快递回来。

　　这意味着冯茹鸣的工期要拖后一周，建设方也要付出所有的船和人都要等在海上、损失几百万元的代价，虽然建设方损失不小，但冯茹鸣给他们开出了罚单。

△受损的控制电缆

　　2海上风电钢管桩有望变身海洋牧场

　　等待维修的日子里，冯茹鸣想和岱山县海洋与渔业局合作一个科研课题，探讨海上风电的钢管桩能不能做成海洋牧场，因为一个管桩就有11万方的水体。

　　浙江省岱山县海洋与渔业局渔业科科长郑清告诉冯茹鸣，岱山4号海上风电项目所在的海域，其实是东海大黄鱼的主要产地，一年一个桩位的产值有1亿元。

　　岱山4号海上风电站的50个桩位养殖大黄鱼的话，一年就能有大约50亿元的产值，海底牧场的打造，也有利于保护海上风电平台。

△海上风电站

　　一周后，从德国快递来的控制线重新装上后，打桩机也恢复正常，挑战103米打桩极限再次开始，这是目前国内海底淤泥层最厚的海上风电项目，钢管桩要打入海床90米深，穿越软硬不同的地层，其中较硬的地层必须要很大的能量去穿越。

　　巨大的危险在于，钢管桩突破较硬地层，进入很软的地层时，如果不能及时减小撞击的力量，100吨重的钢管桩就会快速掉下去，甚至会把打桩船带翻，发生重大伤亡事故。冯茹鸣曾经参加珠港澳大桥建设，他把港珠澳大桥的打桩经验复制到了这里。他指挥大家，当钢管桩遇到软地层的时候，把锤的力量降下来，慢慢打。

△钢管桩被顺利打到海床以下90米

　　在冯茹鸣的指挥下，一天下来，2根103米的钢管桩被顺利打到海床以下90米。到下午3点，已经完成两根103米的钢管桩，但这时潮水回落，只能等到明天涨潮时再打。

　　冯茹鸣说，我们看到的挑战打桩极限，只是海上风电建设中需要克服的众多难点之一，要把海上风机最终矗立在海上，还要接着迎接更多的挑战。

　　半小时观察

　　替换更为清洁的能源，更好的服务社会，创造新的经济增长点，这些工作，国家一直在大力地展开建设和技术攻关。

　　实际从2016年起，我国海上风电建设就步入了快速发展期，这几年，海上风电吊装容量每年的复合增长率超过60%。

　　这与陆上风电及光伏、新增装机下滑的情景，形成了鲜明对比。

　　陆上风电由于大多地处偏远山区，系统调峰能力严重不足，弃风现象比较严重，而海上风电都建在东南沿海。东南沿海这些省市正好是国内经济最发达的地区，原本就电力供应紧张，海上风电有望提供有效的能源补充。

　　一个个正在实施的大项目，必定要解决经济发展中突出的瓶颈问题。打下坚实的基础，经济增长的信心也就更充足。

　　“新能源”正从海上吹来！