“国能共享号”开启鱼、电融合发展模式

“国能共享号”平台近日在福建莆田成功下水。国家能源集团龙源电力供图

◎本报记者 陆成宽

10月21日，记者获悉，由国家能源集团龙源电力开发建设的全球首个漂浮式风渔融合项目“国能共享号”平台，近日成功在福建莆田南日岛海上风电场水域“落户”。该平台是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。它既能产生绿色能源，也可以作为一座“蓝色粮仓”。

为什么要把养鱼和发电放在一起？建设该平台有什么意义？平台建设中有哪些科技创新？带着这些问题，记者近日采访了参与平台建设的相关专家。

兼顾绿色能源生产和鱼类海产品养殖

“国能共享号”漂浮式风渔融合装置有效利用了风电机下面的海洋立体空间，因地制宜开展渔业养殖，在生产绿色能源的同时还能养殖鱼类海产品，开创了海上风电与渔业养殖融合发展的新模式。

国家能源集团龙源电力福建公司规划发展部主任黄琳表示，开发建设“国能共享号”，是推动海上风电与深远海养殖融合发展的重要举措，是贯彻国家海洋开发战略的创新方案。“这一举措一方面解决了海上风电向深远海发展的技术瓶颈，另一方面推动了海水养殖向深远海发展。两者结合将有效降低综合成本，有利于引导我国风电开发迈入深远海，助力我国‘双碳’目标的实现。”黄琳说。

“国能共享号”平台主要由“漂浮式风机+养殖网箱”组成，具体包括浮式平台、4兆瓦风机、系泊锚固系统等。浮式平台为三立柱半潜式结构，形状为正三角形，立柱间边长70米，立柱高28米，平台总高24米、设计吃水14米，总重量达4900吨，养殖水体容积约10000立方米。

“该平台首批考虑养殖大黄鱼，后续将根据试验情况具体调整养殖鱼品。一个养殖周期，鱼品的收入就能达到数百万元。同时，4兆瓦的风电机组虽然看起来不算大，但它满负荷发电时每小时就可以发电4000度，一天能发电9.6万度。”国家能源集团龙源电力福建公司生产技术部主任刘兴锋介绍，养殖收入可以补贴深远海风电建设成本，同时漂浮式风机将自身发的电通过电缆供给至养殖设施。养殖设施包括养殖投喂设备、养殖监控设备、洗网设备、渔网绞车等。这样养殖设施就不再需要额外的电源。

刘兴锋表示，“国能共享号”的运行模式解决了传统的海洋牧场内存在的“供电难、供电不足”难题，同时也能解决海洋牧场生产过程中普遍存在的养殖效率低、捕捞效率低、劳动强度大、危险系数高等综合性难题，从而形成“以渔养电、以电养鱼”的新模式；建成投产后，将填补漂浮式海上风电领域的行业空白，助力海洋经济融合发展模式向深海挺进。

解决我国深远海海上风电开发技术难题

漂浮式基础设计建造是“国能共享号”平台建设的关键环节。“我们坚持产学研一体化推进，综合分析适用海域、水动力性能、结构性能、设计建造安装等因素，经过多轮仿真模拟和设计优化，探索形成了一种适合我国海域的漂浮式基础型式，并通过水池实验严格模拟了该漂浮式基础的工况，全面检验了关键性能参数的准确性。”国家能源集团龙源电力福建公司工程建设部主任林燊介绍。

目前，该平台设计已获得中国船级社原则性批准（AIP）证书，设计成果通过中国船级社、挪威船级社等业内专业机构审查验证。

作为全球首个漂浮式风渔融合示范工程，为适应信息化、现代化、智能化的深远海养殖发展趋势，“国能共享号”平台搭载了智能化养殖装备，如网衣清洗机器人系统、自动投喂系统、海洋环境监测和鱼体监测系统等。

“漂浮式基础养殖网箱的网衣，是用低碳低蠕变的超高分子量聚乙烯纤维材料编织的。它采用分片式结构，可以承受50年一遇的台风，设计寿命长达5年，达到了国内海洋养殖行业的最高标准。”林燊说，同时研究人员通过运用非对称的系泊系统和分段锚链，使得平台最大偏移小于11米，在水深浅、系泊半径受限的条件下，保证了整个系统能够经受住台风的考验。

此外，国家能源集团龙源电力还深入开展了能源电力、风机制造、海洋工程、渔业养殖等跨领域、跨学科技术融合研究，探索漂浮式风电与网箱养殖的融合设计方案，攻克了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一系列技术难题。

“我们开发出了适用于漂浮式风机的控制算法及平台稳定控制策略，完成了10余项关键设计升级，保证浮式风机系统的稳定性，解决了我国深远海海上风电开发的技术难题。”林燊说道。