兴化湾海上风电场投运:破解地质难题的“中国方案”实现技术突破

问题:兴化湾海上风电场位于福建福清近海,平均水深仅5—15米,潮差大、暗礁密集、地层变化剧烈;浅水条件限制大型施工船舶吃水,台风季与季风交替使可作业窗口期偏短;机位附近地质从软土到硬岩交错分布,沉桩、基础安装与海缆敷设风险随之上升。项目启动之初就面临“浅水复杂地质+高风条件”的双重挑战。 原因:兴化湾处于台湾海峡狭管效应影响区域,年均风速8—9米/秒、可利用小时数3500—4000小时,具备良好开发价值,但高风资源也同步抬高施工难度。潮汐为日两潮制,落潮时部分海域水深不足1米,作业航线与设备调度受限。局部地层又叠加强风化岩、孤石及软硬夹层,传统桩基方案难以直接套用,施工组织与设计需要因地调整。 影响:复杂环境使基础选型、施工周期、成本控制与安全管理的压力集中显现。沉桩受阻容易引发返工,增加工期不确定性;潮差限制削弱施工连续性;风浪条件影响设备稳定与吊装精度。这些因素不仅牵动项目进度,也考验国内海上风电复杂海域的工程适配能力。 对策:项目团队基于前期勘察提出“一机一型”设计思路,针对不同机位地质条件形成六类桩基组合及嵌岩直桩等综合方案,包括六斜桩嵌岩、八斜摩擦桩、四直四斜桩嵌岩、植入式组合桩、六直桩嵌岩等多种基础形式,通过侧摩阻与端承协同提升承载力。项目首次采用大直径嵌岩直桩基础,桩芯混凝土分层浇筑,兼顾结构强度与材料控制。施工组织上,承台钢筋在陆上预制并模块化海上吊装,将海上作业时间压缩近一半。吊装工艺上,自研浮态吊装技术提升了起重船在较大浪高与风速条件下的作业能力,实现大容量风机的浮态精准对接;临时辅助平台集钻孔、吊装、靠泊功能于一体,提高窗口期利用效率。 前景:项目并网后,59台风机年上网电量约14.3亿千瓦时,可满足约71.5万户家庭年用电需求,每年减少标准煤约46万吨、减排二氧化碳约120万吨。随着“双碳”目标推进,海上风电将成为沿海地区能源转型的重要支撑。兴化湾工程在复杂地质与浅海条件下形成了可推广的设计、施工、装备与运维体系,为我国海上风电向深水、远海拓展提供经验。同时,福建沿海风电装备产业链在项目带动下加速集聚,推动“海上风电+产业”协同发展。

从长江三峡到福建兴化湾,中国清洁能源的发展持续向前;兴化湾海上风电项目的意义不仅在于技术突破,更在于以问题为牵引推进自主创新,形成可复制、可推广的工程经验。在全球能源转型加速的背景下,这些实践正在提升新能源发展的效率与质量,为更广泛的绿色转型提供支撑。