在萊州灣的粼粼波光中，76萬(wàn)塊海上光伏組件構(gòu)成的藍(lán)色矩陣正源源不斷輸送綠色電能。作為中廣核貫徹新發(fā)展理念、踐行“雙碳”戰(zhàn)略的創(chuàng)新實(shí)踐，該項(xiàng)目成功應(yīng)用了自主研發(fā)的雙面雙玻海上光伏組件等一系列創(chuàng)新產(chǎn)品，并形成可復(fù)制推廣的海上光伏項(xiàng)目施工成套工藝體系，對(duì)我國(guó)海上光伏規(guī)模化發(fā)展具有重要意義。
打造海上光伏樣板工程 年發(fā)電量近7億千瓦時(shí)
中廣核煙臺(tái)招遠(yuǎn)400兆瓦海上光伏項(xiàng)目位于山東省招遠(yuǎn)市萊州灣海域，光伏場(chǎng)區(qū)距海岸最近距離2公里，最遠(yuǎn)距離6.2公里，總用海面積512.7公頃，通過(guò)16回35千伏集電線路接入220千伏陸上升壓站。
“該項(xiàng)目于2023年12月26日開工建設(shè)，場(chǎng)區(qū)水深8.5米至11米，是山東省首批競(jìng)配的十個(gè)海上光伏項(xiàng)目場(chǎng)址中水深最深的項(xiàng)目。”中國(guó)廣核新能源控股有限公司黨委書記、董事長(zhǎng)張志武表示，項(xiàng)目從設(shè)計(jì)之初即融入全生命周期綠色理念，預(yù)計(jì)年平均發(fā)電量6.94億千瓦時(shí)，等效減少標(biāo)煤消耗約20.87萬(wàn)噸，減排二氧化碳約53.58萬(wàn)噸，相當(dāng)于植樹造林1562公頃，生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益顯著。
山東省能源局黨組成員、副局長(zhǎng)孟凡志表示，山東省大力發(fā)展新能源和可再生能源，堅(jiān)持全域統(tǒng)籌、海陸并進(jìn)，加快推進(jìn)大型清潔能源基地建設(shè)，全力打造能源綠色低碳轉(zhuǎn)型示范區(qū)。中廣核煙臺(tái)招遠(yuǎn)400兆瓦海上光伏全容量并網(wǎng)發(fā)電，是山東省能源領(lǐng)域經(jīng)略海洋、向海圖強(qiáng)的又一生動(dòng)實(shí)踐，將有效推動(dòng)區(qū)域能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級(jí)，對(duì)于加快構(gòu)建多元互補(bǔ)的能源供給體系、助力打造現(xiàn)代海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展高地具有積極意義。
三大創(chuàng)新應(yīng)用大展身手 鍛造海上 光伏 “中國(guó)方案”
中國(guó)廣核新能源控股有限公司黨委副書記、總經(jīng)理李光明表示，中廣核堅(jiān)持創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展，聯(lián)合產(chǎn)業(yè)鏈攻克海洋環(huán)境適配技術(shù)，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在光伏組件研發(fā)應(yīng)用、支架單元技術(shù)設(shè)計(jì)以及海上打樁等方面打造三大創(chuàng)新應(yīng)用，取得顯著成效。
海洋環(huán)境具有高鹽霧、高濕度、高風(fēng)載、高洋流沖擊等特性，對(duì)組件的材料防腐、結(jié)構(gòu)特性、系統(tǒng)穩(wěn)定性等提出較高要求。針對(duì)項(xiàng)目環(huán)境特性，中廣核以開放協(xié)作理念聯(lián)合產(chǎn)業(yè)鏈伙伴研發(fā)國(guó)內(nèi)首批適應(yīng)海洋環(huán)境的單晶硅異質(zhì)結(jié)N型雙面雙玻組件，光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)22.86%，組件雙面率大于85%。通過(guò)該組件的研發(fā)和應(yīng)用，中廣核取得“納米全鈍化接觸晶硅異質(zhì)結(jié)雙面太陽(yáng)能電池及其制造方法”“一種海面光伏發(fā)電設(shè)備表面鹽垢清理機(jī)構(gòu)”等7項(xiàng)專利，有力推動(dòng)了海上光伏組件的技術(shù)進(jìn)步。
中廣核煙臺(tái)招遠(yuǎn)400兆瓦海上光伏項(xiàng)目由121個(gè)發(fā)電單元組成，每個(gè)發(fā)電單元由6至8套光伏支架單元組成。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)采用行業(yè)首創(chuàng)的“大跨度螺栓球鋼網(wǎng)架+螺旋變徑鋼管樁”技術(shù)方案，打造光伏支撐“超級(jí)支架”。單套光伏支架單元可承載裝機(jī)容量590千瓦，長(zhǎng)69.3米，寬37.3米，相當(dāng)于6個(gè)標(biāo)準(zhǔn)籃球場(chǎng)大小，承重約120噸，其承載裝機(jī)容量以及支架尺寸兩個(gè)維度均為國(guó)內(nèi)光伏行業(yè)之最。
此外，通過(guò)開展數(shù)值風(fēng)洞模擬、測(cè)壓風(fēng)洞試驗(yàn)等設(shè)計(jì)安全性復(fù)核，從設(shè)計(jì)上保證了支架單元穩(wěn)定安全。支架螺栓球節(jié)點(diǎn)部位均包覆冷纏礦脂帶，有效提高了節(jié)點(diǎn)密閉性能和抗腐蝕性能。
項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)，覆蓋近500公頃海域的藍(lán)色光伏組件舒展至海天相接處，這片“藍(lán)色海洋”下方，4400多根管樁發(fā)揮著關(guān)鍵支撐作用。該項(xiàng)目研究形成了“多管樁高精度同步定位”等樁基施工工藝，并研發(fā)建造了“電建海裝001號(hào)”新型打樁船，是全國(guó)首臺(tái)(套)海上光伏智能高效打樁裝備。在實(shí)際應(yīng)用中，通過(guò)“北斗+GPS”雙重精準(zhǔn)定位方式，實(shí)現(xiàn)樁基位置精準(zhǔn)度控制在厘米級(jí)。配置的波浪補(bǔ)償系統(tǒng)，能夠降低船體晃動(dòng)幅度，確保船上懸吊的打樁錘位置相對(duì)穩(wěn)定。船體左右舷配備的兩臺(tái)吊機(jī)，能夠同步開展懸吊打樁，作業(yè)半徑可覆蓋40米。對(duì)比傳統(tǒng)海上打樁船，沉樁效率提升了5倍，施工成本降低50%以上。此外，基于良好的穩(wěn)定性，該船還承接了海上光伏區(qū)箱變安裝、電纜敷設(shè)、橋架安裝等施工作業(yè)，實(shí)現(xiàn)了“一船多用”。
構(gòu)建成套工藝體系 以技術(shù)共享推動(dòng)行業(yè)協(xié)同發(fā)展
項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中，中廣核秉承“能在陸上完成的工序，絕不放在海上”的理念，最大限度地將海上施工轉(zhuǎn)為陸上施工。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性提出支架單元陸上流水拼裝、碼頭15度傾角翻轉(zhuǎn)落駁、海上整體運(yùn)輸安裝等關(guān)鍵技術(shù)方案，并自主研發(fā)制造了大跨度支架單元空中翻轉(zhuǎn)裝置、同頻滑移電動(dòng)平車、自升式樁頂作業(yè)平臺(tái)等具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心施工裝備，全方位保障了支架單元安裝的高效性、穩(wěn)定性與安全性。
值得一提的是，中廣核在該項(xiàng)目建設(shè)中形成了海上光伏項(xiàng)目施工的成套工藝體系，為全國(guó)同類型海上光伏項(xiàng)目積累了系統(tǒng)性的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。項(xiàng)目承擔(dān)多項(xiàng)重點(diǎn)科技創(chuàng)新研發(fā)，目前已取得專利70余項(xiàng)，其中發(fā)明專利30余項(xiàng)，已發(fā)表SCI論文4篇。中廣核將系統(tǒng)總結(jié)可推廣的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與管理經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)行業(yè)交流分享助力全國(guó)海上光伏產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展，以共享發(fā)展理念讓更多地區(qū)和企業(yè)受益。
