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導(dǎo)語：6月27日在廣東陽江的海面上，“振華30”輪成功完成國內(nèi)單體規(guī)模最大、重量最重的海上升壓站吊裝，這標(biāo)志著中國歷史上規(guī)模最大的海上風(fēng)電項(xiàng)目施工已進(jìn)入沖刺階段，海上升壓站如同心臟般匯聚著風(fēng)電場的電能并“加壓”輸送到彼岸千家萬戶的各個(gè)角落。

一、風(fēng)從海上起，電從海上來

相較陸上風(fēng)電，海上風(fēng)電運(yùn)行效率更高、輸電距離短、容易就地消納。如東部沿海省份，在離岸數(shù)十公里區(qū)域均可開發(fā)本地海上風(fēng)能，規(guī)避遠(yuǎn)距離輸送的容量限制與損耗。如果海上電纜是電力的“血管”，那海上升壓站就是它的“心臟”。

作為海上風(fēng)電項(xiàng)目的重要設(shè)施，升壓站的作用是用來升高輸電電壓，以保證長距離輸電電壓的穩(wěn)定，同時(shí)還能在電網(wǎng)之間協(xié)調(diào)電壓和頻率。

海上“大風(fēng)車”所產(chǎn)生690V的綠電經(jīng)由35kV集電海底電纜接入?yún)R集于海上升壓站，將其升壓至220kV，再經(jīng)海底電纜將電能輸送至陸上計(jì)量站，輸送給千家萬戶。

作為國內(nèi)有史以來規(guī)模最大的深遠(yuǎn)海風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目，此次落成的全球首座500千伏超高壓的陽江青洲（四期）海上風(fēng)電場項(xiàng)目海上升壓站（以下簡稱青洲海上風(fēng)電升壓站），一年即可提供清潔電能36億千瓦時(shí)，相當(dāng)于2022年1/4個(gè)廣州番禺的社會(huì)用電總量。

由于海洋氣候多變，地質(zhì)復(fù)雜，升壓站設(shè)備的海上施工安裝方法、施工裝備、施工時(shí)機(jī)掌握是三大難題。為了能讓這座國內(nèi)電壓等級最高、單體最大、重量最重的交流海上升壓站早日并網(wǎng)輸電，近2000名施工人員正日夜奮戰(zhàn)在青洲海上風(fēng)電施工現(xiàn)場，15艘主施工船、40多艘輔助船、50多艘交通運(yùn)輸船參與其間。

二、海上升壓站的基礎(chǔ)

海上升壓站的設(shè)備平臺施工首先需要一個(gè)基礎(chǔ)來支撐體積巨大的上部結(jié)構(gòu)，而導(dǎo)管架正是海上升壓站平臺的“地基”。

根據(jù)導(dǎo)管架與樁的連接方式的不同，又分為水下裙樁導(dǎo)管架以及常規(guī)的樁腿打入式導(dǎo)管架。

在此前，我國海上風(fēng)電項(xiàng)目的導(dǎo)管架大多采用樁腿打入式導(dǎo)管架。但此次施工的青洲海上風(fēng)電升壓站位于國內(nèi)開工建設(shè)離岸最遠(yuǎn)、水深最深海上風(fēng)電場：離岸約75km,水深在41-46米間，而水下淤泥層最大深度高達(dá)17米。

在復(fù)雜的水文和地質(zhì)環(huán)境下，傳統(tǒng)的導(dǎo)管架需要使用較大的樁徑和斜撐來抵御海底較厚的淤泥層，以確保升壓站具有穩(wěn)固的基礎(chǔ)。然而，這樣做會(huì)增加導(dǎo)管架的材料成本，并增加安裝制作的難度。為了解決這個(gè)問題，青洲海上風(fēng)電升壓站選擇采用了過去常用于深海石油鉆探平臺的裙樁導(dǎo)管架作為水下基礎(chǔ)平臺。

不同于從常規(guī)導(dǎo)管架直接插入海底巖層固定的“簡單粗暴”，裙樁導(dǎo)管架則復(fù)雜許多：它需打一圈樁子到海底，然后把導(dǎo)管和樁用混凝土凝在一起，形成整個(gè)樁管一體結(jié)構(gòu)。

國內(nèi)外只有少部分風(fēng)場采用這種裙樁導(dǎo)管架基礎(chǔ)，但大部分處在20 ～30 m 水深區(qū)域。青洲海上風(fēng)電升壓站則讓工程的用料與復(fù)雜度再上一個(gè)臺階，單根基礎(chǔ)樁直徑即達(dá)4.3米，長94~97米，最重達(dá)570噸，為目前國內(nèi)海上風(fēng)電重量最重、根開最大、工程樁長最長的升壓站，導(dǎo)管架基礎(chǔ)其體積重量超過此前任何一個(gè)海上風(fēng)電場項(xiàng)目。

在水下沉樁基礎(chǔ)的施工中，青洲海上風(fēng)電升壓站采用直徑4.3米，長度40.5米的送樁器來進(jìn)行基礎(chǔ)樁施工，打破了水下施工液壓打樁錘的限制；

巨大的體積讓導(dǎo)管架水下施工時(shí)的精度控制“難上加難”，為完成海上升壓站基礎(chǔ)沉樁施工，施工方反復(fù)對運(yùn)輸船舶進(jìn)行穩(wěn)定計(jì)算、沉樁分析、吊裝姿態(tài)等各項(xiàng)技術(shù)支撐數(shù)據(jù)，先后調(diào)動(dòng)包括國內(nèi)首艘“起重+運(yùn)輸”一體化深遠(yuǎn)海風(fēng)電施工船在內(nèi)的多條施工船舶參與基礎(chǔ)沉樁施工，使樁沉樁垂直度偏差不大于3‰，兩樁平面距離相對誤差不超過50毫米，也為青洲海上風(fēng)電升壓站后續(xù)施工打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

三、最重升壓站如何安穩(wěn)“落座”
作為我國當(dāng)前單體最大、重量最重的交流海上升壓站，這個(gè)大塊頭長60米、寬50米、高25.7米，相當(dāng)于9層居民樓的高度，總重約6450噸。

為有效縮短海上風(fēng)電項(xiàng)目建設(shè)工期，青洲海上風(fēng)電升壓站即采用整體式安裝結(jié)構(gòu)，是將整個(gè)升壓站上部結(jié)構(gòu)作為一個(gè)整體，在陸上組裝廠完成整個(gè)升壓站的制造、設(shè)備安裝和調(diào)試，然后整體運(yùn)至現(xiàn)場，最后采用大型起重船將海上升壓站上部組塊與海上導(dǎo)管架精準(zhǔn)對接完成安裝。

尺寸大、重量大要求在裝卸途中，船與碼頭平面在滾裝期間的高差需精確到厘米，對作業(yè)船舶、潮流潮水等都提出更高要求。

在毫厘必爭的裝卸標(biāo)準(zhǔn)要求下，負(fù)責(zé)的施工企業(yè)配置了8列自行式模塊運(yùn)輸車在碼頭滾裝上船，并由運(yùn)輸托架上綁扎固定到國內(nèi)最大的、具有船舶動(dòng)力定位系統(tǒng)的海洋工程大件運(yùn)輸船“中宇188”上，最終從江蘇南通發(fā)船駛向約1020海里外的廣東陽江附近海域。

要順利完成后續(xù)施工，青洲海上風(fēng)電升壓站還需要采用大型海上運(yùn)輸、安裝和起吊船舶。任務(wù)交給了吊裝能力全球第一的“海上重器振華30”輪，它曾承擔(dān)過港珠澳大橋最終接頭吊裝與安裝的海上施工船的肩上。該船長297.55米、寬58米、甲板面積足有兩個(gè)半足球場大小，型深達(dá)到28.8米；裝卸能力單臂最大吊裝重量達(dá)12000噸，360°全回轉(zhuǎn)吊裝可達(dá)7000噸。對于這位已吊裝過我國多座海上風(fēng)電場升壓站的海上大力士而言，此次青洲海上風(fēng)電升壓站的安裝工作自然是輕車熟路。

四、海上風(fēng)電施工如何應(yīng)對“不測風(fēng)云”

盡管“振華30”體量巨大、抗風(fēng)浪能力強(qiáng)，即使海上7—8級大風(fēng)也能平穩(wěn)作業(yè)，但是所處南海海域時(shí)常受臺風(fēng)、風(fēng)暴潮等影響，進(jìn)入到6月更是南?！巴僚_風(fēng)”的高發(fā)季，突發(fā)性強(qiáng)、來去無蹤，對施工安全有潛在隱患。

1）“靠天吃飯”變?yōu)椤爸於鳌?/strong>

為盡可能避免海洋環(huán)境因素對施工的影響，青洲海上風(fēng)電項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)聯(lián)合氣象局在距離海岸線約55公里處建成氣象觀測站氣象觀測站，是國內(nèi)首批、廣州首個(gè)近海深水區(qū)海上風(fēng)電氣象觀測站,把防災(zāi)減災(zāi)的前線向前推進(jìn)數(shù)十公里——利用太陽能供電和“4G+北斗”數(shù)據(jù)通訊的氣象監(jiān)測技術(shù)，開啟海上氣象的“24小時(shí)直播”，逐小時(shí)、逐公里對氣象災(zāi)害提前3小時(shí)以上進(jìn)行預(yù)報(bào)、最長氣象預(yù)報(bào)時(shí)效接近一周，使海上升壓站施工作業(yè)建設(shè)由“靠天吃飯”變?yōu)椤爸於鳌薄?br/>

2）為減少臺風(fēng)影響，開啟提速模式
施工團(tuán)隊(duì)根據(jù)歷史時(shí)期的“土臺風(fēng)”資料制定精細(xì)化施工節(jié)點(diǎn)計(jì)劃，從2小時(shí)細(xì)化到半小時(shí)內(nèi)。從6月23日起僅用24小時(shí)高效完成原計(jì)劃需48小時(shí)臂架背弓系固作業(yè)；又在36小時(shí)內(nèi)完成了“振華30”與上部組塊運(yùn)輸船的精確定位及上部組塊解綁，而從起吊升壓站整體模塊到模塊完全脫離運(yùn)輸船更是僅用15分鐘時(shí)間。這座國內(nèi)最大海上升壓站吊裝成功也讓整個(gè)海上風(fēng)電項(xiàng)目初具雛形。

結(jié)語：從3月第一根基礎(chǔ)樁發(fā)船出海到6月底整體吊裝合攏的百日中，陽江青洲海上升壓站的建設(shè)幾乎以“起步即是沖刺”的態(tài)勢“一路狂飆”。它的成功標(biāo)志著我國海上風(fēng)電施工水平又躍上一個(gè)新的臺階！

參考文獻(xiàn)：

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[5]陳珂,馬兆榮.海上升壓站裙樁型導(dǎo)管架基礎(chǔ)設(shè)計(jì)分析[J].2018.02.