一台台崭新的“大风车”在海风中徐徐转动,白色的叶片与蓝色的大海相映成趣,每一座风车都犹如一个巨人般巍然矗立于南通沿海,为这广袤的天地间增添了些许别样的景致。
南通沿海风力资源丰富,风能分布集中稳定,年可利用小时数高,占据新能源开发利用的“天时地利”。目前,南通沿海已建成23座海上风电场、1573座风机、装机容量668.52万千瓦。
①潮间带和潮下带滩涂风电场,指低于平均大潮高潮线m水深内的海域开发建设。
②近海风电场,指在理论最低潮位以下5m~50m水深的海域开发建设的风电场。
③深海风电场,指在大于理论最低潮位以下50m水深的海域开发建设的风电场。
风车呼呼转,电从海上来。风力发电机组是风电场的发电装置,单个的风电机组包括叶片、风机、塔身和基础部分。
叶片是整座风机的“灵魂”,也是将自然界风能转换为风力发电机组电能的核心部件。为达到最佳离心效应,大型海上风电机组一般采用三叶片设计。遥望海上,叶片显得身形瘦小,但实际上,它们可谓是“超级大风车”。以ENBL-E/8.5叶片为例,叶片重41吨,长111m,约有30层楼高;扫风面积40000多平方米,相当于5个标准足球场。
风电机组的固定有四种基本形式:陆地基础、单桩基础、基脚架基础和浮式基础,其具体结构如下图(风电机组基础结构四种基本形式)所示。这四种基本形式分别运用在路地、浅水(水深<30m)、中等水深(水深30~60m)、深水(水深60m)。
风机的工作原理是空气动力学原理。利用风吹过叶片形成叶片正反面的压差产生的升力,令风机旋转并经过齿轮箱,进而带动风力发电机转子,将风的动能转化成发电机转子的动能,然后再将转子的动能又转化PG电子游戏 PG电子官网成电能输出。
迄今为止已建成的海上风电场大部分采用高压交流输电系统(HVAC),其由以下几部分组成:交流集电线路、海上升压站和无功补偿设备、海底电缆、陆上变电站和无功补偿设备。
通过交流集电线路将各个风力发电机组产生的电收集起来,再通过海上升压站将电压升高,然后通过海底电缆将电输送到岸上变电站。
以SWT-4.0-146型海上风力发电机组为例,每天可发出高达9.6万kWh的清洁电力,这相当于每天可节约标煤33.6吨,减少PG电子 PG平台88.65吨二氧化碳排放,这不仅满足了日益增长的电力需求,也降低了煤炭燃烧所产生的污染物排放,为我国的能源结构注入了绿色动力,更是对实现国家碳达标、碳中和战略目标的积极贡献。
在大数据、云计算、物联网、人工智能等新兴技术的加持下,风电场不仅有敏锐的“五官”,更有聪明的“大脑”。南通沿海风电机组,每一台都能听会看、可感可控。这种感知能力,源于分布在机组上的各种先进传感器。
海缆通过其自带的光纤作为传感器,可以实现对缆表温度状态、缆芯温度状态等的实时监控,同时设定海缆左右500m内为安全警戒区,一旦船舶进入,会立即报警。
通过搭建三维数字化风场模型,实时监控海上风电场所在海域的强天气过程,预报未来7天风电场近海面气象要素,同时,兼具落水预警、危险区违规进入告警等功能。
为了提升海上风电场及附近海域的安全应急保障能力,南通海事主动作为、创新研究,制定出台了《南通沿海风电桩海上应急救助点设计方案》,统一了应急救助标识牌、点位设置要求、救助包标准配置和使用流程图。多次组织召开集中研讨,指导风电企业利用海上风机、升压站和换流站设置了企业自备性质的应急救助点1459个,设置了社会公益性质的应急救助点208个,基本覆盖了PG电子游戏 PG电子官网如东海上风电场全域,有力提升了海上风电场安全应急保障能力。
海上风电场企业自备的应急救助点一般设置在室内,主要供风电运维作业人员应急使用。而社会公益的应急救助点设置在室外,仅供周边养殖渔民和附近遇险人员在紧急情况下使用。社会应急救助点在风机塔筒上张贴了直径60厘米圆形且带3M反光膜的应急救助标识,红色外圈代表救生圈,内中留白处表示风机叶片和塔筒,中部蓝色SOS表示代表救助信号,标识醒目、易于辨别。
同时,在救助点合适区域放置了防水防潮的橙色应急救助箱,箱内配备一定数量的救助用品、急救药物和生活用品等18类物资。社会应急救助点可及时为遇险人员提供救助条件,大大增加遇险人员自救和求救机会,有力提高海上人命搜救成功率。
强化风险防控,统筹海上交通安全。开展沿海风电海上交通安全专项活动,建立涵盖电力行业和海上交通安全领域的安全管理制度,包括明确安全生产责任清单、配备专业管理人员、理清海上交通管理、强化协作单位管理等方面,建立船舶、人员管理制度和42项操作须知。科学防范恶劣天气,南通海事局根据辖区内风电施工、运维船舶数量、种类、特点,结合辖区水域特征,科学布局、提前规划船舶避风水域,同气象局保持信息畅通,持续跟踪船舶动态,确保各类船舶在PG电子 PG平台恶劣天气到来前及时撤离到位。
创新监管举措,提升风电运维管理。联同风电企业共同制定《如东海上风电业主单位高质量选船机制》和《运维船舶选船标准》,创新推出《南通海上风电工程相关法律法规文件汇编》,系统梳理了风电管理脉络,提炼了风电管理经验。建立风电运维登乘点智能卡口,升级运维人员查验措施,实现“快速查验、精准识别、有序登乘”。创新推出江苏首个海上风电场海缆安全防护电子预警系统,以前端感知系统和预警监控平台为手段,对 220KV主海缆集中廊道周边及过往船舶进行24小时实时监控。
坚持协调理念,共建执法联动机制。依托海上风电产业链党委,成立“海上红枫桥”矛盾纠纷调处中心,为链上企业提供纠纷调处、公证仲裁、法律援助等一站式融合服务,坚持把非诉讼纠纷解决机制挺在前面,护航海上风电产业链高质量发展,做到“小事不出船、大事不出场、急事不出链、矛盾不上交”,成功调解多起矛盾纠纷。联合风电企业推进海上风电桩应急救助点建设,创新制定《南通海上风电桩应急救助点设计方案》,利用海上风机、升压站和换流站设置企业自备的应急救助点1459个、社会应急救助点208个,基本覆盖了如东海上风电场全域。