2022年7月,广东阳江,台风“暹芭”的到来打破了往日的平静。“这是2015年以来登陆粤西海岸的最强台风”“华南部分地区降水创下历史极值”……电视里持续播报着消息,向观众展示“暹芭”的威力。
1600多公里之外的上海虽未被台风波及,但也不似前几日的晴空万里。三峡集团上海院的办公楼里,林毅峰正焦急地打着电话。
“几乎每隔一个小时就要打电话询问现场的情况。”回忆起当时的情景,林毅峰记忆犹新。那时的他,一心牵挂着“三峡引领号”——我国首台大容量抗台风型漂浮式海上风电机组。
第二天夜里,林毅峰收到前方拍回的照片——经受台风考验的“三峡引领号”岿然不动,安然屹立在大海之中,林毅峰悬着的心终于放下。
林毅峰与海上风电打了十几年交道,亲历了无数考验。中国海上风电也是在一次次的考验中,从无到有,从近海迈向深远海……
为海上风电探路
“国家将可再生能源的开发利用列为能源发展的优先领域,通过制定可再生能源开发利用总量目标和采取相应措施,推动可再生能源市场的建立和发展。”
2006年正式实施的《可再生能源法》,清楚回答快速发展的中国需要怎样的能源支撑。资源丰富、分布广泛的海上风电,在历经多年研究和实验后,迎来快速发展的机遇。
同年,林毅峰所在的上海院承接了亚洲第一个大型海上风电项目——东海大桥海上风电场项目的勘测设计工作。彼时的中国海上风电拥有广阔的发展前景,在相关技术领域几乎还是一片空白。
“很兴奋,但也有责任重大带来的压力。”林毅峰依然记得这一年被任命为这个项目设计总工程师时的心情。
林毅峰在校期间攻读的,是水利水电相关专业。面对与过去所学完全不同的领域,林毅峰心里有些打鼓。
“受工程地质、施工条件影响,当时没有成熟的勘探技术,要把项目建起来,需要填补很多技术空白。”林毅峰及其团队就是在这种情况下,开始了从0到1的探索。
岩土工程勘察、海洋环境条件分析、风机载荷计算、风机支撑结构及基础选型……摆在林毅峰面前的,是一系列没有经验可借鉴的勘探设计难题。
当时,国外的海上风电项目大多采用欧洲传统的单桩基础型式。林毅峰及其团队经过研究后认为,这样的方案无法运用在东海大桥项目中。
“东海大桥区域以软土地基为主,如果使用单桩,就像‘一根筷子插到豆腐里’,稳定性无法满足要求。”
经过反复论证,林毅峰及其团队创新提出高桩混凝土承台群桩基础型式——用八根斜桩支撑一个混凝土承台来共同承担风机的载荷。
这套“本土化”方案不仅能解决软土地基承载力不足的问题,还十分契合当时国内已有的设备和施工经验。
十余年过去,东海大桥项目的风机基础依然牢固。林毅峰及其团队设计的这套风机基础设计方案,还被用在国内多个已建和在建的风电场站,助力中国海上风电事业高质量发展。
“东海大桥项目给了我们很大的信心,但是我们都知道,这只是中国海上风电迈过的第一个坎。”
大海辽阔,疾风不息,林毅峰的逐风故事没有停止。
向深远海进发
在完成东海大桥项目后,林毅峰先后参与河北乐亭、福建兴化湾等海上风电项目的勘测设计工作。一台台风机相继伫立,中国的海上风电事业也在探索中一步步向前。截至“十三五”末,我国海上风电累计并网装机容量已增长至约900万千瓦。
据测算,为了完成2060年实现碳中和的目标,预计在未来近四十年内,我国风电、光伏等新能源发电占比需提高至65%以上。行至深远海,是中国海上风电必由之路。
目前,全球70%的潜在海风资源位于水深大于60米的深水海域。深远海可开发范围更广,风能资源更丰富,风速风频更优质。
2022年6月1日,国家发展改革委、国家能源局等9部门联合印发的《“十四五”可再生能源发展规划》中,除了提到积极推动近海海上风电规模化发展之外,还特别强调了要推动深远海海上风电技术创新和示范应用。
亲历中国海上风电从无到有的林毅峰,再一次投身变革。
想用好深远海风能资源,依然面临着多重考验。这依然是一条只能靠自己蹚出来的路。和深远海海上风电发展更早更快的欧洲相比,中国的情况复杂得多。
“首先是台风,欧洲没有台风,极限风速比较低,但我国深远海台风比较频繁,导致波浪情况也更加复杂。”林毅峰解释说。
2015年起,林毅峰就开始带领团队进行多项漂浮式海上风电技术研究。在深海条件下,传统固定式风机直接在海底打桩困难较大、成本较高。漂浮式海上风电,就是通过在大海上建造一个巨型“不倒翁”作为基础,从而避免海底打桩作业。
“不倒翁”既要能扛得住海面上的疾风骤雨,又要足以应付海面下复杂多变的波浪。说起来容易做起来难,林毅峰及其团队历经三年鏖战,才找到机组在强台风环境下安全运行的最佳答案。
“为了突破这个难题,我们对支撑机组的‘水上不倒翁’、系泊系统及动态电缆进行创新设计研发,以此来保证台风来袭时,高达30多层楼的海上风电机组安全稳定。”林毅峰说。
2021年7月13日,中国首台具有自主知识产权的漂浮式海上风机“三峡引领号”在广东阳江海域顺利安装。一年后,“三峡引领号”成功应对台风“暹芭”的考验。
“国外已建漂浮式海上风电项目适应的最高风速是50米/秒,而‘三峡引领号’可抵抗最大风速超70米/秒的17级台风。”林毅峰说。
永远在逐风路上
林毅峰对待工作认真细致、亲力亲为,是身边同事信赖尊敬的好领导、好伙伴。
“海上风电项目需要使用软件编程,林总之前并没有学习过编程,但是他每天一有时间就开始钻研,后来就自学成材,成为编程的行家里手。”
“林总不仅自己刻苦钻研技术,也注重培养技术人员,我们这儿好几个跟着林总做漂浮式海上风电设计的年轻人,都成长为了技术骨干。”
在赞美声里,我们还听到了一些“抱怨”。
“我们之前寻找拍摄素材,想找他获得的国家科技进步奖奖状。结果找了很久,才发现林总把他获得的所有奖状奖杯都放在一个不起眼的纸箱子里,堆在办公室的角落。”
“林总现在时间太紧张了,总有忙不完的活儿。”
......
不过,林毅峰似乎乐在其中。谈及过去的荣誉时,他需要同事提醒才答得上来;但一提到目前正在进行的研究,林毅峰的话匣子一下子就打开了:
“无论是从构建新型电力系统,还是从资源储备量来讲,海上风电,尤其是深远海海上风电在我国有广阔的发展前景。”
眼下,林毅峰所在的上海院正大力推进数字化智能化相关研究,为包括海上风电在内的新能源项目提供技术支撑。他作为上海院的复合型技术管理者,也在其中扮演着重要角色。
“海上风电跟陆上项目不一样,它的到达性很差。我们通过建立数字孪生模型,借由人工智能算法,对风机性能状态进行预测,用来指导运维。”林毅峰介绍说,“现在这套模型已经运用在一些项目的勘测设计中,在项目移交时我们也会同步交付数字资产。”
林毅峰认为,推动海上风电数字化智能化技术创新,将提高项目运维效率、降低勘测设计和建设运维成本,对海上风电进一步发展有相当重要的意义。
和在现实海洋里建造风机一样,在数字海洋里建立仿真模型同样需要从0开始探索。
“因为设计条件不一样,我们不能直接沿用国外相关软件,只能围绕国内海上风电的设计需求,建立自己的算法,为海上风电建设运维提供可靠的算法和理论支撑。”
逐风十余载,林毅峰早已习惯做挑战者。透过他坚毅的语调,我们似乎可以听见,在曲折蜿蜒的海岸线上,更多的风机正在相继伫立,迎风长歌......