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中国电建中南院首个境外海上风电总承包项目——越南朔庄海上风电总承包项目。
中国电建中南院承建的全国首批平价时代海上风电项目——山东能源渤中海上风电A场址工程。
红网时刻新闻记者 汪衡 通讯员 徐昌 邓婷婷 长沙报道
全球能源列车正驶向低碳、零碳发展轨道，我国能源革命正向纵深发展，迎来能源转型重要关键期。在国家“双碳”战略新发展格局下，中国电建中南院乘风驭海，海上风电业务从无到有，海上风电布局也从潮间带、浅海，逐渐向深远海挺进。截至2022年11月底，已投产海上风电项目遍及江苏、山东、广东、海南等沿海省份，累计装机规模49万千瓦。
向海而行
“2015年，中南院决定进军海上风电业务的布局。”2016年初中南院工作会议上吹响了向海而行的总号角，正式出征蔚蓝海域。
无基则不牢。中南院向海而行的第一步便是进军海上测风塔领域。测风塔是海上风电场建设的先导工程，主要功能是检测、收集不同季节风能气象资料，为海上风电场选址、装机编组及投资效益分析提供科学依据。
2009年，中南院投资、设计了海南东方海上测风塔，这也是中南院的第一个海上风电项目，项目场址位于东方近海海域，规模虽不大，对于这个建设在水深15米、离岸13海里、高达90米的测风塔而言，施工不仅要受到天气、潮流、浪涌和船机设备的制约，施工难度也比陆域要困难得多，更何况这是中南院首次吃“螃蟹”，所要克服的困难之多，可想而知。“霸得蛮”一直是湖南人引以为傲的精神，作为驻湘央企的中南院自然也不缺这拼搏精神。
“有困难，当然得迎难而上，”项目负责人说，“从制定测风方案，到岩土钻探，测风塔结构设计、批文办理、材料设备采购、现场施工安装和调试……每一步我们都走得小心翼翼。”在团队成员的共同努力下，2011年11月，海南东方海上测风塔正式投入使用，跨出了中南院从陆地走向海洋的第一步。
成功的经验，让后来的工作轻松了不少。随后，山东鲁北测风塔仅用了半年时间就完成了所有流程的办理和建设；山东昌邑海上测风塔将上部结构直接在陆上制作，通过灌浆连接，大大缩短了海上施工的时间;海南华能文昌海上测风塔在建设过程中经历了台风的袭击，御风而立；再后来的测风塔开始改用测风平台，用激光雷达测风，对于一些水深太深的海域，逐渐开始采用浮标测风。至此，中南院基本上已经形成了一套海上测风塔设计、施工、建设的成熟流程。
乘风而上
海上环境条件复杂，在海上干工程，技术难度远高于陆地，而且海上施工要看天气，如果风浪太大或者海面结冰，是无法施工的，而且海上施工费用很高，稍有耽搁，将产生较大的费用。
江苏如东潮间带100兆瓦海上风电场是国内首批开工建设的潮间带风电场，首个采用浮式海岸滩涂通道和多用途浮箱技术的风电场，也是中南院承担设计的第一个海上风电场项目。
如东风电场项目位于江苏省如东县近海海域，因所在海域潮差和泥面高程差距较大，陆地施工设备无法正常进入施工，海上施工船舶也无法到达每一个机位施工。为妥善解决这一难题，中南院设计团队因地制宜采取了低桩高台柱基础和五桩导管架基础，并首次采用了路基板及浮箱承台、超长锚栓笼组件、浮式路基通道等新技术，提高了施工速度，降低了建设成本，起到了一定的示范作用。2016年项目正式投产，年发电量将超过21446万千瓦时，每年可节约标煤7.3万吨，减排二氧化碳1411吨。
走在江苏如东在狭长的海岸线上，一排排高高耸立的大风车迎风旋转，输送着源源不断的清洁能源，是广袤的蔚蓝大海上一道亮丽的风景线。
逐梦远海
远海深海资源极其丰富，与近海风电相比，深海、远海风速更大，风力更加稳定。海上风电由近海走向远海，由浅海走向深海，是未来发展的必然趋势。
塔筒矗立海上，海平面以下是几十米的水深，海底地质条件变幻莫测，每前进1米都是“未知的世界”，要把海底下的基础打结实牢固，困难可想而知。海面上，塔筒顶端装上叶轮，徐徐海风带动叶轮转动驱动发电机，电流再随着深埋海底的电缆传到至海上升压站，再到陆地并入电网，进入千家万户，整个过程难度和挑战非常大。海上风电EPC工程，更是难上加难。
国电电力汕头深水海上风电项目场址位于汕头市南澳县东南面海域，测风塔所在位置离岸距离约110公里，水深达35-40米。2020年6月，中南院EPC总承包实施该项目一期漂浮式激光雷达测风装置顺利完成定点安装，标志着中南院海上风电发展思路已从近海逐步扩展到深海。同年，山东莱州市海上风电与海洋牧场融合发展研究试验项目启动，这是中南院在国内首个海上风电总承包项目。在设计该项目方案时，中南院围绕“深水网箱 海上风电”“深远海养殖 休闲海钓”及海洋牧场、深远海养殖渔场与海上风电融合发展模式，创造性地构建了“蓝色能源 海上粮仓”的新旧动能转换发展新模式，为山东乃至全国提供了可复制、可推广的海上风电发展新思路。在施工方面，项目从开工到发电仅用时4个月，创下海上风电行业建设速度新纪录。
几多磨砺，几多收获。在碳达峰、碳中和目标下，中南院海上风电业务驶入发展“快车道”。先后承担实施中国企业首个境外海上风电总承包项目——越南薄寮三期、朔庄一期海上风电总承包项目，全国首批、山东首个平价时代第一个核准的海上风电并网发电项目——山东能源渤中海上风电A场址工程总承包项目，该项目也是中南院首个开工建设的国内海上风电项目及首个设计的海上升压站；国家能源集团国华渤中B2场址勘察设计及升压站EPC项目……
远航深蓝
自布局海上风电以来，中南院坚持以科技创新拓展市场范围，以科技创新引领项目建设水平提升，以科技创新塑造发展新优势。“随着潮间带、近海机位逐渐饱和，风电场建设走向深远海已成为必然趋势，由陆向海、由浅到深、由固定基础到浮式平台将成为海上风电的发展趋势。”中南院副总经理陈鹏指出。
漂浮式海上风电被业内寄望为“未来深远海海上风电开发的主要技术”，也是中南院近年来一直深耕的海上风电技术方向。
2009年在海南省发改委的委托下，中南院在海南省开展了海上风电规划、风资源观测、海洋水文观测、工程地质勘察、海洋环境调查等工作，掌握了较完备的数据。从2019开始，中南院依托承担的中国电建重点科技项目《海上深水浮式风电机组基础平台及系泊系统研究》开展了一系列研究，在漂浮式风电的总体设计、浮体方案、系泊系统、施工等方面取得了初步成果，积累了一定的经验。
2022年7月，中南院在海南万宁承办了中欧漂浮式海上风电合作论坛，在湖南长沙举办了中-英海上风电产业合作机制下漂浮式海上风电交流会，与行业内知名的企业及研究机构代表就中国深远海海上风电发展前景、漂浮式海上风电技术创新与产业发展、漂浮式海上风电项目实践等话题进行深入探讨。
此外，中南院还申请了多个国家、中国电建集团等多平台的科技研究项目，如科技部863计划《海上风电送出系统设计技术研究》、中国电建集团《海冰对风机基础作用影响研究》《大直径单桩风机基础优化设计研究》《海上升压站轻量化和模块化研究》《海上深水浮式风电机组基础平台及系泊系统研究》《吸力桶风机基础关键技术研究》《浮式风机基础设计优化研究及应用》等。负责和参与编制了《海上风电场工程防腐蚀技术规范》《海上风电场工程风电机组基础设计规范》《海上风电场工程规划报告编制规程》《海上风电场工程预可行性研究报告编制规程》《海上风电场工程可行性研究报告编制规程》等多本海上风电行业标准，始终走在海上风电技术发展的前沿。
数字未来
海洋情况复杂，海上交通可达性差、建设维护监管难度大、台风频发、海洋生态环境保护要求高……中南院坚持以海上风电大数据为核心枢纽，通过数字化平台，建设可复制、可推广的海上风电数字化管理模式，服务打造共商、共建、共享的海上风电产业的生态系统。
在全国首批、山东首个平价时代第一个核准的海上风电并网发电项目——山东能源渤中海上风电A场址工程总承包项目上，中南院采用了先进的数字化、智慧化平台，打造数字孪生风电场，对项目从设计、施工到运维进行全过程数字化赋能。通过数字孪生体预演施工安装建设全过程，开展质量、进度、安全、成本等全要素工程建设管控；数字平台实时监控调度作业船机的动向和状态，并对红线海域内闯入的其他船只进行实时跟踪预警；建设海上物联通讯系统，海上微波Mesh网实时传输沉桩现场实况，海上多要素微观气象站实时监测作业环境，精准人员定位助力作业安全。项目建成后，即可通过智慧运维系统，采用机器人等智能设备辅助运维，形成从设计、施工到运维全生命周期的智慧工程。
除此之外，中南院还开展了海上风电三维正向设计，由三维模型直接出图，开发了海缆自动布线优化设计软件，自主研发了满足国内标准和美国石油协会的海洋岩土勘察综合性分析处理软件，并以中南院Bentley PoweGeo平台为依托实现三维化展示等。
海风习习，吹拂千年，电能满满，生生不息。海上风电产业绘就宏伟蓝图其时已至、其势已成、其兴可待。中南院牢记“国之大者”，立足“投建营”全产业链一体化优势，向海而兴、向海图强，充分发挥国家新型能源体系建设主力军作用，为人民群众美好生活充电、为美丽中国建设赋能。
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