“现有基础技术正在面临深远海高成本、复杂海况适应性等挑战。永福股份致力于持续创新深远海风电基础结构多样化方案，助力提升深远海风电开发的可行性与经济性。”
——福建永福电力设计股份有限公司发电土建室副主任范夏玲
7月2日，由北极星电力网、北极星风力发电网主办的第五届海上风电创新发展大会在山东烟台盛大召开，福建永福电力设计股份有限公司发电土建室副主任范夏玲分享了《深远海海上风电基础技术创新及解决方案》，助力海上风电高可靠运行。
福建永福电力设计股份有限公司发电土建室副主任范夏玲
范夏玲：随着海上风电逐步走向深远海，海上风电基础选型的主要原则和因素受到海洋水文、地质条件、结构受力、施工能力、装备供应、运营维护与造价成本等的制约。
面对上述市场需求，永福股份围绕着深远海固定式基础——吸力桩导管架基础理论及沉贯分析、深海漂浮式风电吸力锚基础设计关键技术分析、深远海漂浮式风电浮体关键技术分析、风电与海洋牧场融合发展的技术与实施挑战四大领域进行关键技术创新。
在深远海固定式基础领域，永福股份创造性地实现了台湾海峡复杂海域海上风电基础的“三筒吸力式导管架基础率先批量化应用”。通过精细化设计，该基础形式用钢量可节省高达20%，大幅降低了整体工程造价；施工过程中无需传统打桩作业，仅需数小时即可完成沉贯安装，效率大幅度提升，显著缩短了项目周期。同时，安装过程无噪音污染和海底扰动，保护了海洋生态环境，符合可持续发展要求；服役期满后，基础可整体拆除并回收利用，实现了资源循环和零残留，进一步降低了全生命周期成本。
海上漂浮式风电吸力锚技术有着“可回收、高灵活、强承载”优势，基础设计的关键在于承载力分析、反悬链分析、安装分析等重要环节在内的岩土设计，以及顶板、侧壁和耳板的结构分析，该基础成功应用于明阳天成号漂浮式风电机组，并获得国际DNV设计及建造认证。
在深远海漂浮式风电浮体关键技术领域，永福股份与荷兰Maridea公司联合开发了一套浮体结构，采用水平管系精简设计，省去第三根水平钢管减少冗余构件与装配工序。该浮体结构由锚泊系统、张力调节装置等关键组件构成，采用水平张紧系泊系统，针对系泊系统的受力方向进行针对性优化，提升抗风浪载荷能力。
而且，该浮体支持在风电场附近实施模块化组装，对港口码头基础设施要求低，可适配中小型港口作业。浮体结构体系通过 25 年设计寿命周期的疲劳损伤累积评估，满足 DNV规范对近海工程的耐久性要求。
面对深远海海上风电与海洋牧场融合发展的技术与实施挑战，永福股份认为，通过空间、结构、功能的立体多方向融合，可实现现代化海水养殖与清洁能源产业双赢。
在全球首个漂浮式风渔融合项目中，采用“水上发电、水下养鱼”创新理念，实现了“平台结构、海洋空间、运营功能”多空间多层次共用。其中，锚固系统主要由9套“吸力锚筒 + 锚链” 组成，每个立柱连接3条系泊缆。永福股份负责吸力锚系统沉贯安装，充分发挥海上风电优异的技术优势和丰富的工程建设经验，实现吸力锚一次就位成功率100%、贯入成功率100%，单台吸力锚总安装时间仅6小时，单台吸力沉贯时间仅50分钟。
数据显示，该项目4MW风电机组满功率运行一天可发电9.6万千瓦时，能满足约4.2万人一天的生活用电需求；一个养殖周期的鱼品收入可达到数百万元，实现新能源发展与传统海洋经济互促共赢。
截至目前，永福股份参与提供技术服务的海上风电项目装机容量超5500MW，以福建已建成项目为例，永福股份海上风电领域科技创新成果在闽大规模转化应用至今，累计为超过5700MW海上风电项目提供技术服务，减少年二氧化碳排放1221.17万吨，创造了良好的社会、经济、环保效益。
*本文根据专家速记整理而成
