海上风电工程是集海洋地质勘探、基础施工、装备安装、海缆铺设、并网调试、运维保障于一体的系统化海洋工程,施工环境复杂、技术难度大、安全风险高、协同要求严苛。相较于陆地风电,海上施工受天气、潮汐、海浪、海流、海洋地质条件制约极大,必须依托专用海工装备与标准化施工体系,实现全流程精细化管控。经过多年工程实践,我国已形成适配近海、深远海不同场景的成熟施工体系,工程建设能力稳居全球前列。
完整的海上风电工程建设流程分为前期勘测、基础施工、机组安装、海缆敷设、并网调试五大核心环节。前期勘测是工程建设的基础,主要包括海域地形测绘、海洋地质勘探、风资源测评、海洋环境监测,精准获取海域水深、地质结构、风速风向、潮汐规律、海洋灾害风险等数据,为基础选型、机位布局、施工方案设计提供数据支撑,规避台风、海底淤泥、暗流等不良工况风险。
基础施工是海上风电工程最核心、难度最高的环节,直接决定风电场整体稳定性与使用寿命。近海固定式风电基础施工以桩基施工为主,单桩基础施工流程包含定位打桩、桩身调平、防腐处理、承台浇筑等工序,依托大型打桩船精准作业,保障桩基垂直度与入土深度。导管架基础施工更为复杂,需提前在陆地工厂完成模块化预制,通过大型起重船运输至作业海域,精准吊装就位后进行海底灌浆固定,适用于地质复杂、水深更大的海域。深远海漂浮式基础施工则以海上拼装、锚泊定位为主,完成浮体平台海上组装后,铺设锚链、固定锚索,精准校准平台位置,保障机组运行稳定性。
机组安装环节依托专用海上风电安装船完成,采用“陆地预制、海上吊装”的模块化施工模式,大幅提升建设效率。施工时先完成机舱、轮毂、叶片的陆地模块化组装,再通过大型起重船分批吊装就位,精准完成传动系统、电控系统、密封系统的对接调试。针对超大容量风机,行业创新采用“整体吊装”技术,减少海上高空作业时长,降低施工风险,提升安装精度。同时,海上施工严格遵循海洋环保要求,全程管控施工泥沙、施工废料,避免破坏海洋生态环境。
海缆敷设与并网调试是风电电能输送的关键环节。海底电缆分为场内阵列海缆与送出海缆,施工依托专业海缆敷设船,根据海域水深、海流情况,采用深埋敷设、表层敷设等不同模式,做好海缆防腐、防冲刷、防拖拽保护,避免海浪、渔船作业、海底地质运动造成海缆破损。海缆铺设完成后,开展机组单机调试、全场联调、并网测试,优化机组运行参数、输电系统稳定性,确保风电场顺利并网发电。