2024·节能降碳宣传周--天津节能降碳先进技术网络展播

5月13日-19日为2024年全国节能宣传周，天津市科技局定于局官网和微信公众号组织“2024·节能宣传周--天津节能降碳先进技术网络展播”活动，宣传我市节能降碳科技成果，

今天展播的技术名称：

深远海浮式风电平台

海洋石油工程股份有限公司是由中国海洋石油集团有限公司控股的上市公司。是中国唯一及海洋石油、天然气开发工程设计、陆地制造和海上安装、调试、维修以及液化天然气、炼化工程为一体的大型工程总承包公司，也是远东及东南亚地区规模最大、实力最强的海洋油气工程EPCI（设计、采办、建造、安装）总承包商之一，公司总部位于天津滨海新区。近三年来海油工程营业收入不断攀新高。其中2022年营业收入178.63亿，2021年实现营收197.95亿，2022年营业收入293.58亿。

作为我国海洋石油工程领域的“国家队”，海油工程坚持“做低碳生产模式践行者”、“做低碳解决方案提供者”。海油工程珠海场地投用岸基供电系统，有效减少船舶靠泊期间的能源消耗和废气排放；青岛场地开展废气、废水、烟尘等处理设备改造升级，把技术创新作为绿色生产的“推进器”。推进分布式光伏项目建设，天津、青岛、珠海场地光伏项目年内均可实现建成并网，可年产绿电950万度，减少二氧化碳排放近8000吨。

成功建成国内首个深远海浮式风电平台“海油观澜号”，实现国内深远海浮式风电开发取得新突破；成功推动国内首个海上二氧化碳封存示范工程恩平15-1正式投用，实现CCUS技术取得新成果；顺利完成国内首个千万吨级接收站——唐山LNG一阶段工程投产，为京津冀能源结构优化贡献重要力量。

1.技术简介

技术领域为海洋资源开发与保护技术。目前已取得3项发明专利。

1.1 技术原理及工艺流程

深远海浮式风电平台技术主要包括13项关键技术，具体为：

（1）浮式风电平台船型与主尺度开发技术

（2）风机与浮式平台一体化耦合分析

（3）考虑风机影响的浮体结构与疲劳设计技术

（4）创新型“万向节+在线张紧器”系泊系统设计技术

（5）浮式风电平台运动抑制装置设计技术

（6）风机与浮式基础一体化水池模型试验技术

（7）风机塔筒法兰与船体分段高精度焊接技术

（8）“三角形”浮体坞内结构及倾斜试验技术

（9）大型高耸浮体海上长距离湿拖技术

（10）半潜式浮式风机多船限位技术

（11）在线张紧器回接及张紧技术

（12）浮式基础码头靠泊与临时系泊技术

（13）风机、塔筒与浮式基础集成技术

通过突破和攻克以上技术，海油工程设计团队研制出了国内首个双百浮式风电平台—“海油观澜号”，其设计寿命为25年，能抵抗超强台风的能力，在极端环境下倾斜角度仅10度左右，在84米/秒的风速下仍能确保风机安全。在单位兆瓦投资、用钢量、单台浮式风机容量等多项指标上，达到了国际先进水平，创造了全球漂浮式风电离岸距离和水深距离的新纪录。

2.1 技术成果适用性

（1）介绍技术适用的行业和具体领域：该技术主要适用于新能源开发及海洋工程装备制造等行业，具体为深远海浮式风电平台研发、设计、建造、安装及调试等。

（2）技术使用中的特定条件限制：浮式风电开发成本高，尤其是单台风机平台的开发，拖航运输、锚链、海缆安装等工作需要动用大型船舶资源，且易受天气影响，因此海上施工费用高昂。现阶段，国内外浮式风电项目主要以单台风机技术示范为主，但随着浮式风电商业化提速，风场规模化开发，施工成本必定会大幅降低。由于浮式风机的研发尚处于初始阶段，风机自身结构对基础运动倾角要求较为苛刻，浮式基础为适应风机需加大尺寸，提高排水量，导致基础重量较大；随着风机技术的突破，深远海风电船型必将更加轻量化，更加经济。系泊系统也是影响浮式风电开发成本的关键因素，常规用的锚链、钢缆采办成本较高，随着系泊系统新材料、新技术的应用，系泊成本也会进一步压缩。

2.2技术创新性及先进性

利用深远海浮式风电船型开发技术研制的“海油观澜号”，创造2项国际首次，4项国内首次，即：

（1）世界首个为油气田供电的半潜式深远海风电平台

（2）世界首个实现系泊系统利旧的浮式风电平台

（3）国内首个“双百”深远海浮式风电平台（水深，离岸距离)

（4）国内首次实现从研发+概设到加工设计的一体化自主设计

（5）国内跨距与吊高最大的一体化码头风机集成作业

（6）国内首次使用在线张紧器的深水系泊作业模式

该平台单位兆瓦投资、用钢量、单台浮式风机容量等多项指标上，达到了国际先进水平，创造了全球漂浮式风电离岸距离和水深距离的新纪录。

2.3 科技效果

（1）为海上油气田提供绿电：作为国家首座深远海浮式风电平台，“海油观澜号”成功并入文昌油田群电网，这是国家首次实现深远海浮式风电平台直接为海上油气田群供电，年均发电量可达2200万千瓦时，每年将节约燃料气近1000万立方米，减少CO₂排放2.2万吨。

（2）利旧原系泊系统：通过对原南海奋进号锚链调研分析，“海油观澜号”利旧了9条锚腿的吸力桩至配重链段，不仅节省了工程成本，同时这项系泊系统利旧分析技术助力“海油观澜号”成为全球首台利旧系泊系统的浮式风电平台。

（3）首次使用在线张紧器：浮式风电投资成本低，如果使用常规锚机系统，成本非常高，本项目首次使用在线张紧器，不仅降低了设备采办成本，同时海油工程掌握了在线张紧器安装技术。

（4）国内首个“双百”深远海浮式风电平台：本项目位于中国南海西部，水深119m，离岸距离136km，海域环境最恶劣，通过优化平台尺度、增设高效阻尼结构等技术创新，使浮式平台具备抵抗超强台风的能力，在极端环境下倾斜角度仅10度左右，在84米/秒的风速下仍能确保风机安全。在应对极端恶劣海况能力方面，对国外制造厂商一举实现“弯道超车”。

（5）单位兆瓦用钢量、单台风机容量创造国内记录：本项目是国内单机容量最大的浮式风机，通过优化结构，其单位兆瓦用钢量不超过600吨/兆瓦，创造国内记录。

3. 技术示范情况

案例：海油观澜号“是我国首座“双百”深远海浮式风电平台

（1）案例概况

“海油观澜号“是我国首座“双百”（离岸超百公里、水深超百米）深远海浮式风电平台，也是全球首座为油气田供电的半潜式浮式风电平台。该项目业主单位是中海油融风能源有限公司，海洋石油工程股份有限公司负责项目的研发、设计、建造、安装及调试工作。主要工程量包括：适应于文昌海域的7.25兆瓦级别的风机的半潜基础及配套设施研发、设计；南海奋进号FPSO解脱后与浮式风机相结合的再利旧分析；风机基础到文昌13-2平台海底电缆设计；半潜基础的施工建造；风机与浮式基础集成安装；风机平台一体化拖航及海上安装；浮式基础设备调试；该项目可行性研究于2011年3月正式启动，2022年5月开工建造，2023年5月20日并网发电，历时2年零2个月。

项目验收情况：已组织验收检查

项目验收单位：中国海洋石油有限公司工程技术部

验收日期：2023年6月29日

验收结论：已达到机械完工状态

业主：中海油融风能源有限公司

业主联系方式：022-66909215

案例地址：海南省文昌市以东132km的南海海域文昌油田群原南海“奋进号”FPSO位置

（2）工艺流程及主要参数

浮式风机平台为无人驻守平台，设计寿命为25年。浮式基础结构按照50年一遇环境条件设计，系泊系统按100年一遇环境条件设计，50年一遇环境条件下浮式基础极限倾角不超过11°，作业倾角不超过4°。

浮式基础为四立柱三角形半潜平台，中心立柱上面承接风机机组，立柱净高35m，边立柱上部通过结构斜撑和横撑与中心立柱连接，下部通过旁通压载舱与中间立柱连接。

作业吃水20m，排水量1.14万吨，主结构用钢量大约4000吨。浮式基础上配置有注、排水管线，IMMS系统，导航灯，防腐采用阴极保护联合涂装的方案，在S立柱和F立柱上设置了靠船件以及人员登平台通道。

南海奋进号FPSO（浮式生产储存卸油装置）解脱后利旧现有9条锚腿的吸力桩至配重链段，上钢缆、中水浮筒、单点浮筒（STP）需要弃置，原上钢缆段替换为锚链，平台端采用万向节连接，采用6个在线张紧器（In-line tensioner），目前3×3的系泊方案满足百年一遇环境条件。

风机所发电力通过5km海缆接入文昌WC13-2B平台。海缆在WC13-2 WHPB平台导管架B2腿登平台,使用附着式卡子将海缆固定在水下30m深，30m水深处到海底着泥点采用悬链线动态构型。海缆在风机塔筒底部结构的电缆入口处连接到浮式平台，水下部分全部采用动态构型。

（3）应用效果

海油观澜号，在单位兆瓦投资、用钢量、单台浮式风机容量等多项指标上，达到国际先进水平；在极端环境下倾斜角度仅10度左右，在84米/秒的风速下仍能确保风机安全运行。

（4）能源、资源节约和综合利用情况

投产年均发电量可达2200万千瓦时，每年将节约燃料气近1000万立方米，减少二氧化碳排放2.2万吨。

天津市科技局

2024年5月19日

联系人：社农处樊少杰022-58832812