7月3日，隨（suí）著第二個葉輪與輪轂精（jīng）準對接，全球單體容量最大的漂（piāo）浮式風電平台“OceanX 明陽天成號”（下稱“明陽天成號”）在中船黃埔文衝船廠正式完成安裝，為人類探索海洋能源（yuán）再啟全新篇章。
這台呈“V”字型（xíng）排（pái）列、搭載兩台8.3兆瓦海上風機（jī）的漂浮式風電平台由明陽集（jí）團（tuán）自主研製，總（zǒng）容量達到16.6兆瓦，可應用於水深35米（mǐ）以上的全球廣泛海域。
“明陽天成號（hào）”葉輪最高處達219米，空（kōng）中最大寬（kuān）度約為369米。整座風電平台排水（shuǐ）總量約1.5萬噸，整體拖航設計吃水5.5米。據測算，“明陽天成（chéng）號”正（zhèng）式投運後，平均每年可發電約5400萬度，能滿（mǎn）足3萬戶三口之家一年（nián）的日常用電（diàn）。
高端（duān）材料（liào）創新性應用，造就“黑科技（jì）”浮式（shì）基礎
風機樣式的（de）創（chuàng）新，需要以各核心部件技術的創新與升級為支撐。“明陽天成號”不僅推動了風機外觀的革（gé）新，更（gèng）在實質上推動了（le）風機設計與製造的精進。
浮式基礎是漂浮式風機在深遠海“安身立命”的（de）關鍵部（bù）件。和傳統鋼結構的浮式基礎不同，“明陽天成號”的浮式基礎由三個浮筒、混凝土臂（bì）和連接件組成（chéng）。
“明（míng）陽天（tiān）成號”首次采（cǎi）用抗壓能力達到115兆帕以上超高性（xìng）能混凝土材料來（lái）進行浮式基礎的製造，這種混凝土材料強度達到普通（tōng）混凝土的4倍左右，大大（dà）增加了浮式基（jī）礎結（jié）構的承載能力。同時，浮式基礎采用預應力高強混凝土（tǔ）裝（zhuāng）配式結構，由此實現了模塊化設計和批量（liàng）製造，大大降低了基礎建造成本。混凝土預製件的施工工藝上，明陽借（jiè）鑒了港珠澳大橋（qiáo）的沉箱預緊技術、混（hún）凝土預製（zhì）件的接口密（mì）封和預應力張拉工藝。同時，約1500根鋼絞線從（cóng）浮體臂中穿過，在浮體建設（shè）過程中不僅要控製張（zhāng）拉力，更要保證在（zài）張拉過程中端麵均勻（yún）受力。“明（míng）陽天成號”還實現了浮筒（tǒng）創新（xīn）。傳（chuán）統浮筒采用純鋼結構或鋼混結構，而“明陽天成號”首（shǒu）創性地采用（yòng）“玻璃纖維外殼+XPS芯（xīn）材+防護塗層（céng）材料”多種材料組合的方案（àn）製造浮筒。此（cǐ）方案不（bú）僅可以降（jiàng）低浮筒（tǒng）重量，還能滿足浮筒曲麵外形的要（yào）求。三個浮筒均為流線橢球形（xíng），迎浪（làng）時所遇到的波浪阻力較小，還（hái）可（kě）以提供一定的橫向轉動的偏航動力。針對浮筒外形進行的深度驗證與測（cè）試顯（xiǎn）示，流線橢球形的設計實現了整體穩（wěn）性與載（zǎi）荷的最（zuì）佳（jiā）平衡。值得一提的是（shì），以一個漂浮式基礎搭載兩台風機，可（kě）以有效減少單位千瓦造（zào）價、用海麵積和運維成本（běn）。
風機形態極致進化，助力海上巨人“更輕更穩”在強大浮式基礎的支撐（chēng）下（xià），“明陽天成號”風電平台的兩座塔筒以“V”字（zì）型排列，這也是全球首台在（zài）一個浮式基礎上安裝兩座塔筒的海上風電平台。
“明陽天成號”的塔筒為長橢圓形，這樣的（de）設計使塔筒的長軸麵受風麵積（jī）遠大於（yú）短軸麵，當風向和風電平台出現（xiàn）一定夾角時，塔筒受（shòu）風麵積增大，因此（cǐ）可以更（gèng）快地（dì）對風，從而提升風能利用（yòng）效率。
塔筒內部還安裝了（le）電梯及（jí）階梯踏板兩用通道，能夠保（bǎo）證工作人員上下主機的舒適度。
在風（fēng）機（jī）形態的進化之（zhī）外，明陽還拓展拉索係統應用邊界，在（zài）全球範圍內首次給風（fēng）機安裝拉索係統。
“明陽（yáng）天成號”巧妙利（lì）用（yòng）塔架係統空間結構，借鑒並成功應用全（quán）球最大的高應力幅鋼絞線成品拉索體係。13根主拉索和6根輔拉索用於繃緊主機、塔架與（yǔ）漂浮式基礎（chǔ），使風機組各部件之間形成穩定的張緊係（xì）統。拉索係統的設計還改變了傳統風機載荷（hé）傳遞（dì）路徑——傳統風機的葉輪載荷及塔筒重力載荷（hé）通過塔架傳遞至基礎。而“明陽天成號”由於采（cǎi）用了拉索係統，塔架重力載荷可（kě）分散至拉索（suǒ），塔架（jià）隻承擔部分（fèn）葉輪載（zǎi）荷。由此得以使塔架載荷大大降低，從而保證（zhèng）了塔（tǎ）架結構（gòu）的輕量化設計。
要把這些約200米（mǐ）長、直徑18厘米的拉索巧妙的連接在風機、塔筒與浮體之間，需要（yào）通過分級預緊、多維監測、同步張（zhāng）拉等手段，才能使13根主拉索同時達到各（gè）自預緊力設（shè）計要求，並讓主纜最大（dà）預緊力達到350噸。
全球首創（chuàng）雙葉輪（lún）、雙主機設計，實現捕風能力的（de）“最優解”
在“V”字（zì）型塔筒（tǒng）上，兩台主機、兩個（gè）葉輪“並排”而立。“明陽天成號”掃風麵積超5.2萬平方米，相當於7個（gè）標準化足球場。兩個葉輪的葉片尖端之間（jiān）隻間隔5米，這樣的極限（xiàn）設計，是綜合考慮葉輪間距、風能利用效率和“V”型塔筒夾角之後的最優解（jiě）。不僅確保了葉輪之間的安全（quán）距離，還能（néng）實現最大化的捕（bǔ）風率，以及“V”型塔筒結構的穩定性。風機啟動（dòng）後，兩（liǎng）個葉輪將朝（cháo）相反方向轉（zhuǎn）動，對向（xiàng）旋轉使得葉輪中間區域（yù）的風速提升，空氣（qì）動能轉（zhuǎn）化的電能也隨之增加，比同等掃風麵積（jī）的單個大風輪風機的發（fā）電量提升4.29%。從整（zhěng）個風場的布局來（lái）看，單台風機的葉片越長，尾流（liú）對後麵風機的影響（xiǎng）就越大，“明陽天成號”采用（yòng）兩個小尺寸（cùn）風（fēng）輪的方案，反向旋轉帶來（lái）的“耦合渦流”效應，能夠減少整（zhěng）個風場的效率折損。
首創單點係泊技術，彰顯尖端創新“真功夫”
“明陽天成號”采用下風向設計，這一設計降低了塔筒淨（jìng）空對葉片的束縛，葉片也可以獲得更大的活動空間，同時也能（néng）更加靈活有效地（dì）捕捉風能，提高整個機組的（de）發電效率。
在極端台風條件下，漂浮式風（fēng）機將麵臨全方位的挑戰。要確保自身的穩定和安全，該風電平台在設計之初就需要考慮360°的台風載荷。
係泊係統方麵（miàn），“明陽天成號”采用了單點係泊係統，在錨鏈的牽引（yǐn）下，它能夠根據台風的方向進行（háng）自適應的（de）偏（piān）航調整——台風吹向哪，“明陽天成號”就轉向哪，讓風輪始終正對來（lái）風（fēng）方向。
在係泊係統中，要保證風機（jī）在（zài）海上能（néng）應對17級台風，轉塔內的高（gāo）精（jīng）密回轉軸承就必須具備（bèi）足夠的承載能力及超強的水（shuǐ）下密封能力。為讓“明陽天成（chéng）號”在海上穩穩運行，研發（fā）團隊按照極高（gāo）的標準和精度要求完成轉塔（tǎ）係（xì）統的裝配。
數據顯示，單點係泊方（fāng）案使支撐結構極限載荷降低40%，從而提高了風機（jī）在台風天（tiān）氣中的安全性和穩定性。這一技術的應用，推進了海洋能源裝備和工程裝備岸上作業的標準化與高效化。
智領風電科技（jì）未（wèi）來，真本領成就“硬實力”先鋒
借助於先進的人工智能物聯網、認知計算技術和數據科（kē）學（xué）的融合創新，“明陽天成號（hào）”具備卓（zhuó）越的環境感知能力、數據驅動的智能分析、精準決策製定以及全（quán）麵（miàn）的安全防護能力（lì）。這（zhè）些創新（xīn）技術的結合，可為“明陽天成號”提供敏銳的洞察力和高效的（de）應對策略。
“明（míng）陽天成號（hào）”安裝有（yǒu）超過3000個智能感應器，除傳統的（de）大部件監測傳感器外，還配備慣導波浪監測、陰極保護、應力監測、螺栓載荷（hé）、高壓櫃氣體監測、浮筒破損監測、防雷監測、自動消防等係統，通過視頻、圖像、音頻、位移、溫度、振動、應力、電壓、電流、風速、風向等多傳感器數據融合技術，可實時（shí）感知2000多個零部（bù）件運行狀態。
借助明陽首（shǒu）創的全態勢健康管理模型（xíng）， “明陽天成（chéng）號”可實現對不同部件的智能化健康管理（lǐ）。該模型不僅能對風機進行智能預警、健康（kāng）監（jiān）測，還能通過可靠（kào）性評估及預測、故障樹分析等來評估機組（zǔ）的整體狀態。在AI大數據（jù）分析方法的支撐下，機組綜合狀態評價精度可達90%以上。
“明陽（yáng）天成號”還（hái）采用了模擬仿（fǎng）生算法和人工智能算法。通過一係列智能策略，如姿態壓（yā）載控製、尾（wěi）流控製、智能偏航校正、激光（guāng）雷達前饋控製，以及基於多（duō）目標潮流計算的能量協同（tóng）控（kòng）製等，它能（néng）夠靈活應對氣候、季節等複雜多變的環境條件（jiàn），實（shí）現自（zì）主調節控製參數和策略，從而（ér）最大程度提升發電（diàn）性能。
“明陽天成號”還借助我國目前通信容量最大、波束最多、輸（shū）出功率最（zuì）大（dà）的民商用通信衛星-亞（yà）太6D通信衛星進行數據的傳輸，可保（bǎo）證拖航期間對機艙信號櫃、PCS係（xì）統等（děng）重要部件及子係統（tǒng）的（de）數據監（jiān）控和傳輸。同時，該通信方案可（kě）與傳統光纖通信相互支撐，從而提升傳統海上通信方（fāng）式的容錯率，保障了（le）能源設備安全穩定運行。
此外，通過AIS、衛星等技（jì）術的融合應用，“明陽天成號”可（kě）對外（wài）來船舶進行實時監控，定位精度可達3米。同時通過配備雷（léi）達、能見（jiàn）度測距儀、太陽能航標燈、電笛（dí）等設備，“明陽天（tiān）成（chéng）號”可自動將闖入核心區域的外來船舶進（jìn）行驅離，保障設備安全。
鑄造重器挺進深（shēn）藍，突破科技再探海洋極限
五年磨劍終不負匠心。2020年4月，“明陽天成號”漂浮式風電平台1：10縮尺（chǐ）比樣機在德國（guó）Quarry湖試運行，同年10月完成了在波羅的海為期2個（gè）月的海上運行，期間經曆了等效到（dào）全尺寸高達72m/s的風速和30米波高的極端環境考驗，並順利獲（huò）得權（quán）威機構DNV簽發的可行性證書。
“明（míng）陽天成號”的研製與應用，可拓展全球海上風電開發規模（mó），開啟人類“向海圖強”命運（yùn）共同體新時代。同時有助於推動“海上三峽”建設，助力粵（yuè）港澳大灣區（qū）能源安全和綠色（sè）低碳轉型，牽引形成海上風電、海洋工程（chéng）、綠（lǜ）色能（néng）源化工等萬億級產業集（jí）群。
從（cóng）風電抗台風技術領創，到海（hǎi）上大兆瓦機組引領，再到深遠海漂浮式風機領航，明陽集團一次又一次實現自我超越（yuè），掀起一輪（lún）又一輪海上風電技術（shù）創新浪（làng）潮，依托（tuō）先進技（jì）術參與全球市場競爭，不斷延拓海上風電開發邊界。這一次（cì），明陽集團再次領潮深（shēn）遠海漂（piāo）浮式風電創新（xīn），為人類文（wén）明走向（xiàng）深（shēn）遠海樹立了標杆。
作為全（quán）球清潔能源領域的創新推動者（zhě）和技術（shù）引領者，明陽集團未（wèi）來將持續聚焦海洋能源技術突破，引領行業創新浪潮，用前（qián）沿科技探索海洋文明（míng），為人類獲取海洋饋贈、擁抱海洋（yáng）新時代開啟未來。
來源（yuán）：明陽集團
