春光明媚，日暖氤氲。位于“海上风电明珠”的龙源电力莆田南日岛海上风电场一期项目，一台台风机正“迎风飞舞”，源源不断地输送着清洁能源。
中国电力企业联合会电力科技创新一等奖、集团公司科技进步一等奖……一系列耀眼成绩的取得，是国家能源集团龙源电力福建公司坚持创新驱动发展战略的生动写实。深耕岩基海床海上风电以来，该公司始终把创新摆在核心位置，以敢为人先的勇气、久久为功的韧劲，持续发力、攻坚突破，积极进行全方位、深层次的探索和实践，不断用创新赋能海上风电高质量发展。
勇闯技术“无人区”，厚植高质量发展底色
受益于台湾海峡的“狭管效应”，福建南日岛是全国风资源最丰富的地区之一。但被赋予独有自然资源的同时，南日岛也给想要征服它的人设置了重重关卡。该片海域内下伏基岩岩性为花岗岩，风化程度不均，部分花岗岩抗压强度达130MPa，常规施工方案难以实施。
“南日岛海域水文和地质条件复杂，可供借鉴的海上风电施工经验少，叠加盐雾腐蚀、海浪载荷、台风破坏等不利因素影响，给项目风机基础选型、设计与施工带来了巨大挑战。”该公司南日海上风电项目部技术专责赵乐川说。
一台海上风机加上塔筒的重量，能达到1000吨到2000吨。要保证海上风机屹立不倒、稳定发电，关键在于海上风机机组基础。而大直径单桩基础具有海上作业工序少、工程造价较低等优点，是岩基地质条件下基础施工的首选。为使大直径嵌岩单桩施工成为可能，该公司强化设计思维，将南日岛海上风电场单桩基础分为3类，归结为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类型式，即覆盖层很深的（无需嵌岩）机位、覆盖层较深的（即嵌岩较浅）机位与覆盖层浅的（即嵌岩较深）机位，并深入分析研究单桩基础的安全性、适用性和可行性。Ⅰ、Ⅱ类型式，采用传统的“打-钻-打”施工工艺；Ⅲ类型，创新运用“安装稳桩平台-钻孔-吊放钢管桩-灌浆”的“植入式”施工方案。
2017年，该公司先后完成全国首个大直径嵌岩单桩、世界首个“植入式”嵌岩单桩，标志着我国在浅覆盖层海床海上风电开发领域走在了世界前列。2021年，面对海床基岩出露、无覆盖层的地质条件，在常规的高桩承台基础、单桩基础、重力式基础、吸力筒基础等均无法应用的情况下，不断激活创新动能，结合“植入式”嵌岩单桩施工工艺，探索形成了一套海上风电深水裸岩大直径嵌岩单桩技术方案，顺利建成世界首个深水裸岩单桩基础。建成的深水裸岩单桩基础垂直度0.36‰，远优于3‰的行业标准。同时依托该技术方案，成功解决了莆田南日岛海上风电场一期项目6台裸岩机位世界性施工难题，实现深水裸岩大直径嵌岩单桩技术的工程应用，进一步填补了国内嵌岩单桩技术的空白，对推动国内同类海上风电场的大规模开发具有重要的借鉴意义。
“目前，我们已经掌握了掌握了单桩、多桩基础等海上风电施工核心技术，使海上风电开发建设更加高效，为海上风电高质量发展增添强大动力……”该公司南日海上风电项目部负责人刘旦说。
打造关键利器，增强高质量发展竞争力
作为国内首个近海基岩海床的海上风电项目，同时也是世界首个采用嵌岩单桩基础形式并将嵌岩单桩基础批量规模化应用的海上风电项目，因其独特的地理环境和风资源优势，莆田南日岛海上风电场一期项目年施工有效作业时间短、约180天。面对严苛的施工环境，没有大型可靠的装备，单桩嵌岩基础施工根本无法实现。
海上风电历来是“装备决定施工、施工决定设计”。但因施工中所必须的大直径嵌岩钻机技术被国外封锁，且每台钻机费用动辄数亿元，导致项目造价高昂。该公司充分考虑岩基海床嵌岩需求和海上风电向大容量机组发展趋势，以更高的钻机破岩能力和变径能力为研发思路，积极组织开展大直径嵌岩钻孔设备研制，全力打造海上风电开发施工装备，推动研制了扭转力矩大、破岩能力强、钻孔垂直度控制性高的嵌岩钻机，以及具备连续无级高程调节功能的更加大型化、技术化的稳桩平台，配套使用先进的海上风电施工船和大能量液压打桩锤，使大直径嵌岩单桩施工成为现实。同时，该公司进一步总结嵌岩单桩施工经验，科学优化施工组织方案，合理调整施工组织安排，妥善配置施工有效资源，充分利用施工有利时间，形成流水化作业，I型单桩基础施工期由17天缩短至10天，1套钻机工作面每月可完成1.5个Ⅲ型单桩基础。
从先期开展的高桩承台基础样机，到多项首创的嵌岩单桩施工工艺术，充分发挥“敢为人先、爱拼会赢”的开创精神，在海上风电开发建设创新探索得力。依托高桩承台基础、嵌岩单桩技术上的突破性、创新性以及在实践中的广泛应用等优势，申报发明和实用新型专利25项，15项专得获得授权，并荣获10余项省部级和行业级科技奖项。
坚持创新融合，书写高质量发展新篇章
我国海上风电已进入大规模发展阶段，然而目前其开发能力还仅局限于近海浅水海域，随着开发进程的加快及技术革新，海上风电走向深海是行业发展的必然。且在水深50米以上的海域，漂浮式基础要优于传统单桩、导管架、高桩承台等方案。
创新是引领发展的第一动力。为解决海上风电向深远海发展的技术瓶颈，推动养殖和海上风电向深远海发展，该公司以《深远海养殖融合漂浮式海上风电示范项目》为抓手，创新海上风电开发新模式，探索“深海风电+海洋牧场”融合发展途径，再次引领了海上风电发展新方向。
该项目是集团公司“十四五”十大重点科技攻关项目之一，拟建设一台漂浮式海上风机，同时利用风机浮体平台进行海上立体养殖，助力海上经济发展。项目建设过程中，将着重研究漂浮式海上风电模型实验技术研究与应用、深远海漂浮式风渔平台养殖安全及生产管理技术等7项关键技术。建成投产后，有望成为全球首个漂浮式海上风电和深海养殖相融合的示范项目，形成“以渔养电、以电养鱼”的风电开发运营新模式，实现兼顾清洁能源产出与渔业资源持续开发的绿色生产新模式，打造“海上风电功能圈”。
潮平两岸阔，风正一帆悬。该公司将始终坚持新发展理念，认真贯彻“一个目标、三型五化、七个一流”发展战略，踔厉奋发、笃行不怠，在创新驱动发展之路展现新作为、彰显新担当，为海上风电高质量发展贡献智慧和力量。
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