国家能源集团龙源电力发布的研报介绍了海上漂浮式风电与渔业养殖融合的技术与项目实践。
1. 海上漂浮式风电概况
- 全球海上风电发展迅速，中国增长最快，2021年新增21.1GW，占全球80%，连续四年位居全球首位。
- 中国深远海开发逐步提上日程，2023年海上风电累计装机容量将突破41GW，新增装机量预计10-15GW。
- 漂浮式风电在欧洲较为成熟，处于商业化前期阶段，中国示范工程涌现，如三峡“引领号”、中船海装“扶摇号”等。
- 中国海域风资源丰富，水深海域面积广阔，发展漂浮式风电必要性在于环保、经济性和前景广阔。
2. 海上渔业养殖概况
- 农业农村部鼓励发展深远海绿色养殖，建设大型智能化养殖渔场。
- 内陆和近岸养殖面临病害频发、环境恶化等问题，深远海工业化智能高效养殖是必然选择。
- 大型化规模化的深远海网箱养殖是发展方向，中国已成功建造出20多种新型深远海网箱。
- 深远海养殖空间广阔，与风电空间契合，可替代现有产能，形成千亿产业。
3. 漂浮式风渔融合关键技术
- 漂浮式基础选型：半潜式较成熟，成本较低；张力腿式较简单，但造价高。
- 浮体平台分析与设计：荷载复杂，需满足风机运动性能要求，多专业协同设计。
- 漂浮式风电机组：需适应平台运动，设计考虑风机性能、部件维护、冷却系统等。
- 动态海缆：设计需考虑电气性能、力学性能、线型设计等，浅水深浮式风电技术挑战较大。
- 养殖监测、控制：实现大数据平台数字化养殖管理系统，自动运行，可远程操控。
- 水池试验：通过空气动力学、水动力学及系泊系统全系统仿真模拟，验证设计方案。
- 挑战：养殖设备系统复杂，可靠性有待验证；风机噪音、电磁场对鱼类生长的影响；网衣对平台性能的影响。
4. 龙源电力漂浮式风渔融合项目
- 项目概况：全球首例海上漂浮式风电与深海养殖融合示范工程，位于福建南日项目B区，4MW机组，水深35m。
- 平台选型与结构设计：采用立柱浮筒水平撑斜撑结构。
- 时域一体化耦合分析：验证平台运动响应满足要求。
- 动态海缆：双波峰线型设计，海缆出口位于平台底部。
- 水池试验：开发了叶片桨距角调节系统，采用高精度CFD方法进行叶片气动载荷预报。
- 现场挂片试验：通过水阻力试验，评估不同网衣水阻力，为设计提供依据。
- 智能化养殖设施：智能观测、网衣清洗、自动投喂、水下生物监测等。
- 养殖网箱融合方案：内部网兜（浮框+网衣），内部封边系统。
- 工程设计：中国船级社审查批准，涉及14个专业，累计图纸及报告300余套。
- 工程建设：完成平台建造、集成总拼，拖航运输，风机安装。
- 工程投产：“国能共享号”已顺利并网投产，进入工程示范阶段，可抗15级台风。
- 成功收鱼：2025年1月收获类野生大黄鱼，肉质紧实，品质接近野生。
- 运行效益：平台共享实现多维度融合，上发电下养鱼收益共赢，探索“海上粮仓+绿色能源”新模式。
