林毅峰：中國深遠海海上風(fēng)電發(fā)展前景廣闊 需自己“蹚”路

“無(wú)論是從構建新型電力系統，還是從資源儲備量來(lái)講，海上風(fēng)電，尤其是深遠海海上風(fēng)電在中國有廣闊的發(fā)展前景。”剛剛獲得“國家卓越工程師”稱(chēng)號的三峽集團上海院(簡(jiǎn)稱(chēng)：上海院)的首席專(zhuān)業(yè)師、總工程師林毅峰20日接受采訪(fǎng)時(shí)表示。

林毅峰曾主持完成了30多個(gè)海上風(fēng)電場(chǎng)勘測設計和10多項國家級、省部級重大科技攻關(guān)項目，(三峽集團上海院供圖)

據測算，為了完成2060年實(shí)現碳中和的目標，預計在未來(lái)近四十年內，中國風(fēng)電、光伏等新能源發(fā)電占比需大幅提升。林毅峰認為，行至深遠海，是中國海上風(fēng)電必由之路。目前，全球70%的潛在海風(fēng)資源位于水深大于60米的深水海域。深遠?？砷_(kāi)發(fā)范圍更廣，風(fēng)能資源更豐富，風(fēng)速風(fēng)頻更優(yōu)質(zhì)。

據了解，有著(zhù)“電力勘測設計大師”稱(chēng)號的林毅峰是上海市領(lǐng)軍人才。作為技術(shù)負責人，他主持完成了30多個(gè)海上風(fēng)電場(chǎng)勘測設計和10多項國家級、省部級重大科技攻關(guān)項目，其中包括：海上風(fēng)電項目“上海東海大橋海上風(fēng)電示范項目”、具有自主知識產(chǎn)權的漂浮式海上風(fēng)電機組“三峽引領(lǐng)號”、百萬(wàn)千瓦級海上風(fēng)電項目“廣東陽(yáng)江沙扒海上風(fēng)電場(chǎng)”等多個(gè)具有開(kāi)創(chuàng )性和重大示范效應的海上風(fēng)電場(chǎng)，其團隊在漂浮風(fēng)電、復雜環(huán)境條件海上風(fēng)電支撐結構等領(lǐng)域取得了系列創(chuàng )新成果。

林毅峰透露，上海院正大力推進(jìn)數字化智能化相關(guān)研究，為包括海上風(fēng)電在內的新能源項目提供技術(shù)支撐。他認為，推動(dòng)海上風(fēng)電數字化智能化技術(shù)創(chuàng )新，將提高項目運維效率、降低勘測設計和建設運維成本，對海上風(fēng)電進(jìn)一步發(fā)展有相當重要的意義。他直言，和在現實(shí)海洋里建造風(fēng)機一樣，在數字海洋里建立仿真模型同樣需要從“0”開(kāi)始探索。“因為設計條件不一樣，我們不能直接沿用國外相關(guān)軟件，只能?chē)@國內海上風(fēng)電的設計需求，建立自己的算法，為海上風(fēng)電建設運維提供可靠的算法和理論支撐。”這位專(zhuān)家介紹，“海上風(fēng)電跟陸上項目不一樣，它的到達性很差。我們通過(guò)建立數字孿生模型，借由人工智能算法，對風(fēng)機性能狀態(tài)進(jìn)行預測，用來(lái)指導運維。”據他透露：“現在相關(guān)模型已經(jīng)運用在一些項目的勘測設計中，在項目移交時(shí)我們也會(huì )同步交付數字資產(chǎn)。”

在其職業(yè)生涯中，林毅峰見(jiàn)證了中國海上風(fēng)電從無(wú)到有，從近海邁向深遠海……他為記者揭秘了海上風(fēng)電發(fā)展的具有里程碑意義的項目。2006年，林毅峰被任命為亞洲第一個(gè)大型海上風(fēng)電項目——東海大橋海上風(fēng)電場(chǎng)項目的設計總工程師。他說(shuō)：“受工程地質(zhì)、施工條件影響，當時(shí)沒(méi)有成熟的勘探技術(shù)，要把項目建起來(lái)，需要填補很多技術(shù)空白。”當時(shí)，國外的海上風(fēng)電項目大多采用歐洲傳統的單樁基礎型式。林毅峰及其團隊經(jīng)過(guò)研究后認為，這樣的方案無(wú)法運用在東海大橋項目中。“東海大橋區域以軟土地基為主，如果使用單樁，就像‘一根筷子插到豆腐里’，穩定性無(wú)法滿(mǎn)足要求。”林毅峰坦言。

林毅峰與團隊成員共同探討問(wèn)題。(三峽集團上海院供圖)

最終，林毅峰及其團隊創(chuàng )新提出高樁混凝土承臺群樁基礎型式，即：用八根斜樁支撐一個(gè)混凝土承臺來(lái)共同承擔風(fēng)機的載荷。這套“本土化”方案不僅能解決軟土地基承載力不足的問(wèn)題，還十分契合國內已有的設備和施工經(jīng)驗。十余年過(guò)去，東海大橋項目的風(fēng)機基礎依然牢固。林毅峰及其團隊設計的這套風(fēng)機基礎設計方案，還被用在國內多個(gè)已建和在建的風(fēng)電場(chǎng)站。此后，林毅峰先后參與河北樂(lè )亭、福建興化灣等海上風(fēng)電項目的勘測設計工作。

在采訪(fǎng)中，林毅峰介紹，想用好深遠海風(fēng)能資源，依然面臨著(zhù)多重考驗。“這是一條只能靠自己‘蹚出來(lái)的路。”和深遠海海上風(fēng)電發(fā)展更早、更快的歐洲相比，中國的情況復雜得多。“首先是臺風(fēng)，中國深遠海臺風(fēng)比較頻繁，導致波浪情況也更加復雜。”林毅峰解釋。

從2015年起，林毅峰就開(kāi)始帶領(lǐng)團隊進(jìn)行多項漂浮式海上風(fēng)電技術(shù)研究。漂浮式海上風(fēng)電，就是通過(guò)在大海上建造一個(gè)巨型“不倒翁”作為基礎，從而避免海底打樁作業(yè)。“不倒翁”既要能扛得住海面上的疾風(fēng)驟雨，又要足以應付海面下復雜多變的波浪。“為了突破這個(gè)難題，我們對支撐機組的‘水上不倒翁’、系泊系統及動(dòng)態(tài)電纜進(jìn)行創(chuàng )新設計研發(fā)，以此來(lái)保證臺風(fēng)來(lái)襲時(shí)，高達30多層樓的海上風(fēng)電機組安全穩定。”林毅峰說(shuō)。

2021年7月13日，中國首臺具有自主知識產(chǎn)權的漂浮式海上風(fēng)機“三峽引領(lǐng)號”在廣東陽(yáng)江海域順利安裝。一年后，“三峽引領(lǐng)號”成功應對臺風(fēng)“暹芭”的考驗。“國外已建漂浮式海上風(fēng)電項目適應的最高風(fēng)速是50米/秒，而‘三峽引領(lǐng)號’可抵抗最大風(fēng)速超70米/秒的17級臺風(fēng)。”林毅峰說(shuō)。