講述者簡介:
陳永輝,中共黨員,1976年6月出生于福清市,高級工程師,1998年畢業(yè)于福州大學(xué),同年到福建省水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院工作,曾參加了福建省東山烏礁灣風(fēng)電場技改工程、莆田后海風(fēng)電場、霞浦大京風(fēng)電場、龍海隆教風(fēng)電場、莆田平海灣海上風(fēng)電場、長樂外海海上風(fēng)電場等多項(xiàng)大中型風(fēng)電場項(xiàng)目的勘察工作,并擔(dān)任勘察項(xiàng)目負(fù)責(zé)人。
臺(tái)灣海峽中段,是全國最好的,也是世界頂級的海洋風(fēng)電資源區(qū)域。坐擁海峽西岸這一寶地,我院于2008年就開展福建省近海風(fēng)電場工程規(guī)劃工作,拉開了我省海上風(fēng)電場建設(shè)的序幕,自此我省的風(fēng)電建設(shè)從陸地走向風(fēng)力資源更加豐富的海洋。
莆田平海灣海上風(fēng)電場,是我省向海洋要風(fēng)能的第一戰(zhàn),這一戰(zhàn)事關(guān)重大,我院工程勘察院承擔(dān)了項(xiàng)目的規(guī)劃選址、預(yù)可行性研究、可行性研究、微觀選址、招標(biāo)及施工圖全階段的地質(zhì)勘察任務(wù)。在這一歷程中,我們從零出發(fā),真可謂是于空白處畫美景,在荒漠中植綠樹。篳路藍(lán)縷,留下了我們許多難忘的記憶。
籌備:一份報(bào)告奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)
風(fēng)能資源大規(guī)模開發(fā)是在21世紀(jì)初開始,福建陸風(fēng)資源少,在2003、2004年間,開發(fā)了東山島烏礁灣風(fēng)電工程,這也是當(dāng)時(shí)亞洲最大的單機(jī)容量的風(fēng)電場。但這些只能算是濱海工程,真正符合國家能源局、國家海洋局“雙十規(guī)定”的海洋風(fēng)電工程,當(dāng)時(shí)在福建省還是一片空白。2008年開始,我院工程勘察團(tuán)隊(duì)在時(shí)任《福建省海上風(fēng)電工程規(guī)劃》勘察項(xiàng)目負(fù)責(zé)人黃斌彩的帶領(lǐng)下,開始進(jìn)行福建沿海海洋風(fēng)能工程地質(zhì)工程可行性的理論研究工作。
擺在我們面前的問題是:沒經(jīng)驗(yàn)、沒實(shí)踐、沒資料,甚至連外文資料也沒有,連摸索都找不到方向。從信息收集到基礎(chǔ)研究,只能是靠團(tuán)隊(duì)一個(gè)字一個(gè)字的去完成。經(jīng)常都是熬夜,碰到難點(diǎn)就揪著頭發(fā),頭發(fā)也掉得特別厲害。
經(jīng)過艱苦的摸索,我們最終完成了《福建省近海海域地形地貌地質(zhì)條件評估報(bào)告》。這一報(bào)告,也是順利完成莆田平海灣海上風(fēng)電場工程勘察的第一要素,這也奠定了福建海上風(fēng)電工程前期勘察大半的基礎(chǔ)理論。
難題:向海洋要效益沒那么容易
莆田平海灣海上風(fēng)電場一期工程創(chuàng)造了許多第一。本項(xiàng)目為臺(tái)灣海峽首個(gè)在離岸10Km以上且水深大于10m的大型海上風(fēng)電場,是我省第一個(gè)真正意義上的離岸海洋工程,是我國在風(fēng)資源優(yōu)良但自然氣象條件惡劣海域的首個(gè)規(guī)模商業(yè)化海上風(fēng)電項(xiàng)目。
有幸擔(dān)任莆田平海灣海上風(fēng)電場一期工程地勘項(xiàng)目負(fù)責(zé)人,我在榮幸的同時(shí),也感覺到責(zé)任重大。在自然條件極為惡劣的海域進(jìn)行勘探,難度可想而知,好在勘察院的領(lǐng)導(dǎo)也極為重視本項(xiàng)目的勘察,配套上風(fēng)電勘察項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)最豐富的勘察團(tuán)隊(duì)。
2010年開展預(yù)可研階段勘察,在信心滿滿編制完勘察大綱后,準(zhǔn)備開始進(jìn)入實(shí)施階段時(shí),我們才發(fā)現(xiàn)紙上談兵容易,真正實(shí)施起來難度不是一般的大。特別是外業(yè)勘探方面,我院在離岸約12km,水深達(dá)到15~25m外??碧竭€是第一次,沒有任何施工經(jīng)驗(yàn),只能摸著石頭過河。從測量定位、探勘船的選擇、拋錨定位、各個(gè)崗位人員配合、施工窗口期的選擇,再到現(xiàn)場的海況、天氣情況、潮水、洋流、涌浪等,任何一個(gè)因素都可能直接或間接影響還是海上鉆探的成敗。
本項(xiàng)目場址離岸遠(yuǎn),海域水深大;場址常年風(fēng)速較大,年平均風(fēng)速約10.0m/s;場址潮差較大,年平均潮差約為4.70m;平均漲潮歷時(shí)為6小時(shí)06分;本海域波浪類型主要是混合浪, H1/10波高年平均值約為0.8m,H1/10波高年最大值約為4.3m;潮流多為旋轉(zhuǎn)流,最大流速超過1m/s。該海域的自然條件極為惡劣,對外業(yè)勘探十分不利。滿足6級風(fēng)以及浪高2m以下施工窗口期短,每年的5月至10月滿足鉆探施工條件的窗口期相對較多。
如此多的復(fù)雜難題,預(yù)示著向海洋要效益并不是件簡單的事,該如何去解決這些難題呢?
破局:開發(fā)新技術(shù),獲得新型專利
在海洋之上,浪高風(fēng)急,海底更是一個(gè)神秘的未知世界。破局之路,很是艱難,但是我們團(tuán)隊(duì)遵循科學(xué)規(guī)律,并充分協(xié)調(diào)各方力量支持,一步一步地向前走。
首先,在勘探船的選擇上,請教當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)豐富的漁民,選擇最適應(yīng)本海域海況的漁船進(jìn)行改造,滿足6級風(fēng)以及浪高2m以下可以安全施鉆;其次,在測量定位方面,采用GPS導(dǎo)航系統(tǒng)和RTK相結(jié)合,先初定位再精確定位,并總結(jié)出了行之有效的多重定位方案,此套工法大幅提高了海上勘探放樣定測精度。
針對海上鉆探因?yàn)榄h(huán)境因素造成巖采率相對陸上大幅降低問題,團(tuán)隊(duì)采用綜合測井技術(shù)彌補(bǔ)了巖采率低的問題,并在裝備的研制及地區(qū)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)方面做出了突破性的貢獻(xiàn),獲得“無耦合普通電阻率測井裝置”實(shí)用新型專利一項(xiàng)。針對施工窗口期短問題,勘察團(tuán)隊(duì)在海況允許條件下,24小時(shí)不間斷施工,經(jīng)常是凌晨4、5點(diǎn)就從碼頭出發(fā)。因?yàn)楹I香@探和陸上鉆探不同,海上鉆探一旦開始施工就必須鉆至設(shè)計(jì)高程,沒鉆到設(shè)計(jì)高程,中途如遇海況變差需要回港,那么該鉆孔只能作廢,下次窗口期必須重新開始鉆,因此1個(gè)鉆孔經(jīng)常需要重復(fù)好幾次作業(yè)。遇到深孔,可能需要48小時(shí)才能施鉆完成,所以只要不是天氣原因,一般不管需要做多長時(shí)間都要堅(jiān)持鉆到設(shè)計(jì)高程。有時(shí)候海上時(shí)間呆久了,食物短缺了,吃方便面,啃面包是常有的事。
我們的鉆探進(jìn)度由最早的一個(gè)月1-2孔、2-3孔、3-4孔,到最后的5-8孔。本工程預(yù)可階段的鉆探使我們院在海上鉆探領(lǐng)域有了零的突破,在海上勘探領(lǐng)域積累了大量的經(jīng)驗(yàn)并儲(chǔ)備了一定的技術(shù)力量及人才,為后續(xù)福建海上風(fēng)電工程勘察闖出了一條有效路徑。
工程簡介:
福建莆田平海灣海上風(fēng)電場規(guī)劃容量1200MW,分A~F六個(gè)區(qū)域,一期項(xiàng)目選擇布置在平海灣海上風(fēng)電場B區(qū)范圍內(nèi),共布置單機(jī)容量5MW的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組10臺(tái),總裝機(jī)容量50MW,于2014年開工建設(shè),2016年竣工。莆田平海灣二期海上風(fēng)電項(xiàng)目位于B區(qū)和C區(qū)部分區(qū)域,布置單機(jī)容量5MW的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組共50臺(tái),總裝機(jī)容量250MW,于2019年開工建設(shè),2021年竣工。
(整理:黨委辦)