7月3日，隨著第二個葉輪與輪轂精準對接，全球單體容量最大的漂（piāo）浮式風（fēng）電平台“OceanX 明陽天成號”（下稱“明陽（yáng）天成號”）在中船黃埔文衝（chōng）船廠正式完成安（ān）裝，為人類探（tàn）索海洋能（néng）源再啟全新篇章。
這台呈“V”字型排列、搭載兩台8.3兆瓦海上風機的漂浮式風電平（píng）台由明陽（yáng）集團自主研製，總容量達到16.6兆瓦，可應用於水深35米以上的全球廣泛海域。
“明陽天成號”葉輪最高處達219米，空中最大寬度約（yuē）為369米。整座（zuò）風電平台排水（shuǐ）總量約1.5萬噸，整體（tǐ）拖航設計吃（chī）水5.5米。據測算，“明陽天成號”正式投運（yùn）後，平均每（měi）年可發（fā）電約5400萬（wàn）度，能滿足（zú）3萬戶三口之家一年（nián）的日常用（yòng）電（diàn）。
高端材料創新性應用，造就“黑科技”浮式基礎
風機樣式（shì）的創新，需（xū）要以各核（hé）心部件技術的創新與升級為支撐。“明陽天成號”不僅（jǐn）推動了風機外觀的革新，更在實質上推動了風機設計與製造的精進。
浮式（shì）基礎是（shì）漂浮（fú）式風機在深遠海（hǎi）“安身立命”的關鍵部件。和傳統鋼結構的浮式基礎不同，“明陽天成號”的浮式基礎由三個浮筒、混凝土臂和連接件組成。
“明陽天成號”首次采用抗壓能力達到115兆帕以上超（chāo）高（gāo）性能混凝土材（cái）料來進行浮式基礎的製造，這（zhè）種混凝土材料強度達到普通混凝土的4倍左右（yòu），大大增加了浮式基礎結構的承載能力。同（tóng）時，浮式基礎采用預（yù）應力（lì）高強混凝土裝配（pèi）式結構，由此實現了模塊化設計和批量製造（zào），大大降低（dī）了基礎建（jiàn）造成本。混凝土預製（zhì）件的施工工藝上，明陽借鑒了港珠澳大橋的沉箱預緊技（jì）術、混凝土預（yù）製件的（de）接口密封和預應力張拉工藝（yì）。同（tóng）時，約1500根鋼絞線從浮體臂中穿過，在浮體建設過程中不僅要控製張拉力，更要保證在張拉過程中端麵（miàn）均勻受力。“明陽（yáng）天成（chéng）號”還實現（xiàn）了浮筒創新。傳統浮筒（tǒng）采用純鋼結構或鋼混結構，而“明陽天成（chéng）號”首創性（xìng）地采用“玻璃纖維外（wài）殼+XPS芯材+防護塗層材料”多種（zhǒng）材料組合的方案製造浮（fú）筒。此方案（àn）不僅可以降低浮筒重量，還能滿足浮筒曲麵外形的要求。三個浮筒均為流線橢球形，迎浪時所（suǒ）遇到的波浪阻力較小，還可以提供一定的橫向轉（zhuǎn）動的偏航動力。針（zhēn）對浮筒外形進行的（de）深度驗證與測試顯示，流線橢球形的設計實現了（le）整體穩性與載（zǎi）荷的最佳平（píng）衡。值得一提的是，以（yǐ）一個漂浮式基礎搭載兩台風機，可以有效減少單位千瓦造價、用海麵積和運維成本。
風機形態極（jí）致進化，助力海上（shàng）巨人“更輕更穩”在強大浮式基礎的支撐下，“明陽天（tiān）成號”風（fēng）電平台的兩座塔筒以“V”字型排（pái）列，這也是全球首台在一個浮式基礎上安裝兩座塔筒的海上（shàng）風電平台。
“明陽天成號”的塔筒為長橢圓形，這樣的設計使塔筒的長軸麵受風麵積遠大於短軸麵，當風向和（hé）風電平台出現一定（dìng）夾（jiá）角時，塔（tǎ）筒（tǒng）受風麵積增大，因此可以更快地對（duì）風，從而提（tí）升風能利用效率。
塔筒內部還安裝了電梯（tī）及階梯踏板兩用通道，能夠保證工作人員上下主（zhǔ）機的舒適度。
在（zài）風機形（xíng）態的進化之外，明陽還拓（tuò）展拉索係統應用（yòng）邊界，在全球範圍（wéi）內首次（cì）給風（fēng）機安裝拉索係統。
“明陽天成（chéng）號”巧妙利用塔架係統空（kōng）間結構，借鑒並成功應用全球最（zuì）大的高應力幅（fú）鋼絞線成品拉索體係。13根主拉索和6根（gēn）輔拉索用於（yú）繃緊主機、塔架與漂浮式（shì）基礎，使風機組各部件之間形成穩定的（de）張緊係統（tǒng）。拉索係統的設計還改變了（le）傳統風機載荷傳遞路徑——傳統風機的葉輪載荷及塔筒重力載荷通過（guò）塔架（jià）傳遞至基礎。而“明陽天成號”由於（yú）采用了拉索（suǒ）係統，塔架重（chóng）力載（zǎi）荷可分散至拉索，塔架隻承擔部分葉輪載荷。由此得以使塔架載荷大大降低，從而（ér）保證了塔架結構的輕量化設計。
要把這（zhè）些約200米長、直徑（jìng）18厘米的拉索（suǒ）巧妙（miào）的連接在風機、塔筒與浮體之間，需要通過分級預緊、多維監（jiān）測、同步張拉等手段，才能使13根主拉索同時達到各自預緊力設計要求，並讓主纜最大預緊力達（dá）到（dào）350噸。
全球首創（chuàng）雙葉輪、雙主機（jī）設計，實現捕風（fēng）能力的“最優解”
在“V”字型塔（tǎ）筒上，兩（liǎng）台主機、兩個（gè）葉輪“並排”而（ér）立（lì）。“明陽天成號”掃風麵積超5.2萬平方米，相當於7個標準化足球場。兩個葉輪的葉片尖端之間隻間隔5米，這樣的極限設計，是綜合考慮葉輪間距、風能利用效率和（hé）“V”型塔筒夾（jiá）角之後的最優解。不僅確保了葉輪之間的安全距離，還能實現最大化的捕風率，以及“V”型塔筒結構的穩定性。風機啟動後，兩個葉輪將朝相反（fǎn）方（fāng）向轉（zhuǎn）動（dòng），對向旋轉使得葉輪中間（jiān）區域的風（fēng）速提升，空氣動能轉化的電能也隨之（zhī）增加，比同等掃風麵積的單（dān）個大風輪風機的發電量提升4.29%。從整個風場的布（bù）局來看，單台風機的葉（yè）片越長，尾流（liú）對（duì）後麵風機的影響就越大，“明（míng）陽天成號”采用（yòng）兩個小尺寸風（fēng）輪的方案，反向旋轉帶（dài）來的“耦合（hé）渦流”效應，能夠減少整個風場的效率折損。
首創單點係泊技術，彰顯尖端創新“真功夫”
“明陽天成號”采用下風向設計，這一（yī）設計降低了塔筒淨空對葉（yè）片的束縛，葉片也可以獲得更（gèng）大的活動空間，同時（shí）也能更加（jiā）靈活有效地捕捉風能，提高整個機組的發電效率。
在極端台風條件下，漂浮式風機將（jiāng）麵臨全（quán）方位的挑戰。要確保自身的穩定和安（ān）全，該風電平台在設計之初（chū）就需要考慮360°的（de）台（tái）風載荷。
係泊係（xì）統方麵，“明陽天成號（hào）”采用了單點係泊係統，在錨鏈的牽引下（xià），它能夠根據台風的方向進（jìn）行（háng）自適應的偏航調整——台風吹向哪（nǎ），“明陽天成號”就轉向（xiàng）哪，讓風輪始終正對（duì）來風方向。
在係泊係統中，要（yào）保證風機在海上能應對17級台風，轉塔內的高精密回轉軸承（chéng）就必須具備（bèi）足夠的承（chéng）載能力及超強的水下密封能力（lì）。為讓“明陽（yáng）天成號”在海上穩穩運行，研發團隊按照極高的標準和精度要求完成轉塔係統的裝配。
數據（jù）顯示（shì），單點（diǎn）係泊方案使支撐結構極限載荷降低40%，從而提高了風機在台風天氣中的安全性和穩定性（xìng）。這一技術的應用，推進（jìn）了海洋能源裝備和工程裝備岸上作業的標準化與高效化。
智領風電科技未來，真本領成就“硬實力”先鋒
借助（zhù）於（yú）先進的人工智能物聯網、認知計算技術和數據科學的融合創新，“明陽天成號”具備卓越的（de）環境感知能力、數據驅動的智能分析、精準決策製定以及全麵的安全防護能力。這些創新技術的結（jié）合，可為“明陽（yáng）天成號”提供敏銳的洞察力和高效的應對策略。
“明陽天成號”安（ān）裝有超過3000個智能感（gǎn）應器，除傳統的大部件監測傳（chuán）感器外，還配備（bèi）慣導波浪監測、陰極保護、應力監測、螺栓載荷、高（gāo）壓櫃氣體監測、浮筒破損監測、防雷（léi）監測、自動消防等係統（tǒng），通過視頻（pín）、圖像、音頻（pín）、位（wèi）移、溫度、振動、應力、電壓、電流（liú）、風（fēng）速、風向等多傳感器數據融合技術，可實時感（gǎn）知2000多個零部件運（yùn）行狀態。
借助明陽首創的全態勢健康管理模型， “明陽天成號”可（kě）實現對不同部件（jiàn）的智（zhì）能化（huà）健康管（guǎn）理（lǐ）。該模型不僅能對風機進行智能（néng）預警（jǐng）、健康監測，還能通過可靠性評估及預（yù）測、故障樹（shù）分析等來評估機（jī）組的整體狀態。在AI大數據分析方法的支（zhī）撐下，機組綜合狀態評價精（jīng）度可達90%以上。
“明陽天成號”還采用了模擬仿生算法和人工智能算（suàn）法。通過一（yī）係（xì）列智能策略（luè），如姿（zī）態壓載控製、尾流控（kòng）製、智能偏（piān）航校正、激光雷達前饋控製，以及基於多目標潮流計算的能量協同控製等，它能夠靈活應對氣候、季節等複雜多變的環境條件，實現自主調節控製參數和策略，從而最大程度提升發電性能（néng）。
“明陽天成號”還借助我國目前通信容（róng）量最大、波（bō）束最多、輸出功率最大的民商用通信衛星-亞太6D通信衛星進行數據的傳輸，可保證拖航期間對機（jī）艙信（xìn）號櫃、PCS係統等重（chóng）要部件及子係統的數據監控和傳輸。同時，該通信方案可與傳統光纖通信相（xiàng）互支撐，從（cóng）而提升傳統海上通信方式的容（róng）錯率（lǜ），保障了能源設備安全穩定運行（háng）。
此外，通（tōng）過AIS、衛星等技術的融合應用，“明陽天成（chéng）號”可對外來船舶進行實時監控（kòng），定位（wèi）精度可達3米。同時通過配備雷達、能見度測距儀、太陽能航標燈（dēng）、電笛等設備，“明陽天成號”可自動將闖入核心區域的外來船舶進行驅離，保（bǎo）障設備（bèi）安（ān）全。
鑄造重（chóng）器挺進（jìn）深藍（lán），突破科技再探海洋極限
五年磨劍終（zhōng）不負匠（jiàng）心。2020年4月（yuè），“明（míng）陽天成號”漂浮式風電平台（tái）1：10縮尺比樣機在德國Quarry湖試運行，同（tóng）年10月完（wán）成了在波羅的海為期2個月的海上運行，期間經曆了等效到全尺寸（cùn）高達72m/s的風（fēng）速和30米波高的極端環境考驗，並順利獲得權（quán）威機構DNV簽發的可行性證書。
“明陽天（tiān）成號”的（de）研製（zhì）與應用，可拓展全球海上風電（diàn）開發規模，開啟人（rén）類“向海圖強”命運共同體（tǐ）新時代。同時有助於（yú）推動“海上三峽”建設，助力粵港澳大灣區能源（yuán）安全和綠色（sè）低（dī）碳轉型，牽引形成海上風電、海洋工程、綠色能源化工等萬億（yì）級產業（yè）集群。
從風電抗台風技術領創，到（dào）海上大兆瓦機組引（yǐn）領，再到深遠海漂浮式風機領航，明陽集團一次又一次實現自我超越，掀起一輪又（yòu）一輪海上風電（diàn）技術創新浪潮，依托先（xiān）進技術參與全球市場競爭，不斷延拓海上風電開發（fā）邊界（jiè）。這一次（cì），明陽集團再次領潮深遠海漂浮式風電創（chuàng）新，為人類文明（míng）走向深遠海樹立了標杆。
作為全球清（qīng）潔能源領域的創新推動者和技術引（yǐn）領者，明（míng）陽集團未來將持續聚焦海洋能源技術突破，引領行業創新浪潮，用前（qián）沿科技探索海洋文明，為人類獲取海洋饋贈（zèng）、擁抱海洋新時代開啟未來。
來源：明陽集團
