全球首座！助力海洋资源立体式开发 - 海洋资源开发道德

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　　仲夏时节的福建莆田南日岛海域，清风徐徐，波光粼粼。一排排海上风机御风而立，叶片迎风转动，源源不断地输送着绿色电能。

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　　一架风机旁，一座明黄色平台引人注目。这就是国家能源集团龙源电力全球首座风渔融合浮式平台“国能共享号”。

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/ r. e, [9 Y- V9 q X, p “国能共享号”浮式平台在浙江舟山完成主体建造。

　　6月28日，“国能共享号”成功投产。4兆瓦的风机一天满负荷运行可发电9.6万千瓦时，约能满足1.2万户一天的用电需求。而同时其养殖的大黄鱼，一个养殖周期收入可达数百万元。

　　风渔融合实现了海洋资源的立体式开发，达到了集约化利用海洋资源、跨产业融合发展的开发目标，为提高海洋经济开发能力趟出了新路子。

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　　融合，勾勒新发展蓝图

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　　6月28日一大早，记者就踏上了前往南日岛国家级海洋牧场示范区的客船。经过两个多小时的航程，来到了碧波之中的“国能共享号”。

　　只见三立柱半潜式的平台一角，一台4兆瓦海上风电机组正随风转动着叶片。三角结构中间，一个正六边形的养殖区域挂着黑色的大网，隐约能看到银色的鱼苗跃动其中。据介绍，这个“大网”的养殖水体约10000立方米，相当于5个标准游泳池大小，可以养殖5万尾深海鱼类。

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“国能共享号”首批鱼苗投放现场。

　　国家能源集团龙源电力科技信息部副主任范晓旭告诉记者，南日岛拥有福建省唯一一个国家级海洋牧场示范区，海水养殖面积超4500公顷。要提高海洋经济开发能力，就要走综合利用海洋的新思路。“推动海上风电与深远海养殖之间的融合，是一个脑洞大开的创意。”

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　　范晓旭介绍，之所以有“全球首座”之称，“国能共享号”的关键特点在于融合，其开创性地将海上风力发电和深海养殖平台合为一体，实现海洋经济的跨产业融合，国际、国内无先例可参考。

　　“风渔融合浮式平台涉及能源电力、风机制造、海洋工程、渔业养殖等领域，需要跨学科协作。”国家能源集团龙源电力福建公司“国能共享号”项目部主任林燊对记者说。

　　据介绍，由于传统海洋牧场普遍存在“供电不足、供电不稳定”的情况，导致大型现代化牧场增养殖设备、资源环境监测设施等无法使用，存在增养殖效率低、危险系数高等综合性难题。

　　“风电机组和平台上的轻质柔性光伏组件，可以提供源源不断的清洁电力，为养殖投喂设备、养殖监控设备、洗网设备、渔网绞车等养殖设施供电，有效解决传统海洋牧场痛点问题。”林燊说。

　　按照智能化养殖的建设思路，该平台依托新能源数字化平台，首次实现“漂浮式风电+深海养殖”的多元一体化监控，达到“远程监控、无人值守”的运维模式，助力发展新型“蓝色粮仓”。

　　走进平台上的监控室，一排屏幕上显示着风电、光伏和养殖的实时数据。“平台智能化深远海养殖设备，配套了高清摄像系统和手机APP，能远程直观地观察水下鱼群状态，评估鱼苗的生长状态和尺寸重量。”林燊说。

　　创新，赋能新质生产力

　　作为深远海漂浮式风电与渔业养殖一体化设计概念在世界范围内的首次创新实践，“国能共享号”是国家能源集团2020年度十大重点科技项目之一，入选2021年度“中国科协十大产业技术问题”，被列入福建省2022年度科技重大专项计划。

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! w( F- B( I; T* }; D0 i$ ` “国能共享号”正视图。

　　面对无先例参考、跨行业融合等多重不利因素叠加，项目开发建设难度较大。

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　　“我们真正感受到了关键核心技术是要不来、买不来、讨不来的，只能走科技自立自强的道路。”范晓旭说。

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　　据范晓旭介绍，在项目初始设计建造阶段，龙源电力深入开展跨领域、跨学科技术融合研究，全力攻克漂浮式风电基础设计、风电机组适应性改造、动态海缆及锚泊系统设计等“卡脖子”技术，完成总体性能、结构、系泊、机械、电气、养殖等14个专业设计，实现“平台结构、海洋空间、运营功能”多空间多层次共用。

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　　此外，龙源电力还开发出了适用于漂浮式风机的控制算法及使用平台稳定控制策略，完成了10余项关键设计升级，保证浮式风机系统的稳定性，多项技术实现从“0”到“1”的突破，填补了技术空白领域，解决我国深远海海上风电开发的技术难题。

　　在养殖方面，“国能共享号”养殖网箱网衣选用了低碳低蠕变的超高分子量聚乙烯纤维材料编织，采用分片式结构，可承受50年一遇极端海况荷载，设计寿命长达5年，为国内海洋养殖行业最高标准。

　　为“国能共享号”生产运营保驾护航，龙源电力还上线应用了一体化监控系统，创新性采用等多种通讯协议，实时采集平台风机、箱变、海缆、光伏、养殖、消防等10余类设备的全量数据，并在常规风电、光伏监控基础上，创新融合了基础平台倾仰角度、横荡、系泊锚链拉力等漂浮式平台指标监测，实现了“漂浮式风电+深海养殖”的多元一体化监控，多维度实时监视和设备故障报警，为深远海风能资源开发与渔业养殖融合发展提供数字化监控贡献了“国能智慧”。

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　　实干，笃行不怠创一流

　　受益于台湾海峡“狭管效应”影响，福建莆田南日岛区域全年4级风以上时间达300天以上，被称为“海上风电明珠”。但同时，风大、水深、浪高等地理环境特点，也成了建设“国能共享号”项目必须要啃下来的“硬骨头”。

　　项目主要施工工序点多、面广，无法形成长时间的连贯性作业。龙源电力福建公司积极转变思路，化整为零，碎片化作业，高起点谋划、高质量推进，向海图强打造“一流工程”。

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　　2023年9月，“国能共享号”浮式平台拖航抵达福建平潭金井码头，即将开展浮式风机吊装。

. M# N! r l% g- i& T- E5 k& u “国能共享号”从福建平潭拖航至莆田南日岛海域。

　　彼时的福建，马上进入“盛风期”，施工窗口期进一步缩减，风机吊装任务更加艰巨。受风况影响，漂浮式平台在海上不断上下左右摇摆，使浮式风机叶片与塔筒的对接始终处于不稳定状态，给吊装作业带来诸多不确定因素。

　　面对难以完成的任务，林燊组织项目建设团队、监理单位和吊装单位，按照以分保时、以时保天的工作思路，构建了“人停设备不停”的倒班工作机制，并逐步推论每一道工序、每一个窗口期。

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　　“与固定基础型式的风机吊装作业不同，浮式风机吊装工作在每完成一道工序后，需要调整载荷并进行压载，以保证浮式风机的稳定性。”林燊说，经过充分论证后，他们以“小风段吊装、大风段压载”工作模式为抓手，将化天气劣势为优势，弥补了压载所带来的消耗时长。经过3天4夜的奋战，浮式风机安装工作成功完成，并创造了行业内最短漂浮式风机安装工期纪录。

▲夜幕中的“国能共享号”浮式风机完成首根叶片吊装。

　　“国能共享号”的成功投产，既解决了海上风电向深远海发展的技术瓶颈，又推动了海水养殖向深远海发展。相信两者结合将有效降低综合成本，助力我国风电开发迈入深远海。

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