| 成果名称: | 超大型波浪能发电装置拖航与系泊关键技术研究及应用 |
| 完成单位: | 广东中远海运重工有限公司 |
| 主要人员: | 庄瑞民,韦汉群,敖武平,任丽,刘向文,刘习贤,郭建强,陈剑亮,李娟,陈锌,胡列潭,苏文伟,马闯,黄旭方,陈耿楠 等28人 |
| 介绍: | 1.课题来源与背景：超大型三角形波浪能发电装置——“南鲲”号，项目目标为研制世界首台兆瓦级漂浮式波浪能发电装置并实现在南海岛礁的并网发电示范验证，由广东中远海运重工有限公司建造。按发电装置预定放置海域位置，其拖带航线包括内河珠江航道及海上南海近海，总共约400海里，从广东中远海运重工有限公司广东东莞东江口厂区码头拖航出港至万山波浪能实验区域进行抛锚试验，试验拖航至南海指定海域。该超大型波浪能发电装置因其空心三角形样式、不规则外形和较高重心，造成拖带中的发电装置各区域所受的风阻、水流阻力方向和角度等均不相同，常规船舶或海工装置等进行的拖带阻力、稳性、强度等核算方法和拖带方案设计均难以直接适用；加之该装置需穿越复杂通航水域至目标投放点，拖带作业面临巨大挑战。为此，亟需研究并设计出超大型波浪能发电装置“南鲲”号的拖航作业工艺流程与工程技术方案、研究适用于该装置的系泊技术，通过系统性解决以上关键技术难题，确保顺利完成该装置的拖航任务，为该装置安全、高效实现南海岛礁并网发电示范验证提供重要保障。 2.技术原理及性能指标 超大型波浪能发电装置拖航与系泊关键技术研究及应用的总体思路是遵循“安全、可靠、高效”原则。主要体现在：1）借鉴国内外已有超宽浮式平台的拖航作业经验，创建超大型波浪能发电装置拖航的精品工程。2）运用“一体化拖航”原则，统筹装置整体结构，解决超大型波浪能发电装置拖航过程平稳性的关键技术。确保装置整体拖航的实施。3）运用“绿色环保”的设计理念，符合国内、国际最新环保规定。4）学习并全面引进国内外先进的锚系泊设计计算技术，攻克超大型三角形浮体锚系泊技术难关，提高海上拖航系泊安全性，确保装置准确锚泊定位。5）总结超大型波浪能发电装置拖航成功经验，发布大型波浪能发电装置拖航操作规程，为行业提供操作标准。6）发展、丰富大型波浪能发电行业产业链。 超大型波浪能发电装置拖航与系泊关键技术涉及到装置自身的结构强度、完整及破损稳性、拖曳阻力核算，拖曳设备及索具的设计安装及相应的强度核算，拖船的配置及性能，作业环境条件以及装置的接拖、起拖、内河拖带、海上拖带、海上解拖等方面。本项目以科学规范拖带作业步骤和方法，为装置拖带作业安全及效率提供保障。通过详细研究评估波浪能发电装置拖带作业条件、方法、步骤，以“技术先进、节约成本、提高效率、确保安全”为宗旨，制定该发电装置拖带的总体工艺方案，确保拖带作业施工安全及工作效率。性能指标如下：广东中远海运重工有限公司建造了世界首台兆瓦级漂浮式波浪能发电装置“南鲲”号。“南鲲”号整体由广东中远海运重工有限公司完成超大型结构浮式平台的拖航与系泊作业,完成三角形主体结构120°六点抛锚；完成整体拖航至近海抛锚试运行、远海并网发电示范运行，装置在海南电网西沙群岛海域进行远海并网示范运行，整体运行情况良好。“南鲲”号主体为三角形结构，长约80米，宽约88米，高约27米，波浪能俘获结构由10个吸波浮体（简称鹰头）组成，可适用水深30m到100m海域。采用悬链式6点系泊系统，共有6根锚链，分为3组，每组2根，呈对称布置。系泊线的夹角为120°，同一组内的2根系泊链之间的角度为4.5°，3组系泊线分别布置在波浪能发电装置的3个立柱外侧，系泊长度为630 m。配置了吸波浮体（鹰头）拖航保护、自保护结构；配置了底部固体压载舱。 要求：1）拖航兆瓦级波浪能发电装置、至万山实验区域，抛锚试验；2）拖航至南海指定岛礁海域进行准确锚泊定位；3）安全通航途经虎门大桥、南沙大桥、深中通道，过江电缆；4）发电装置整体拖航；5）安全、可靠。 3.创新性及先进性：1）提出了超大型三角形波浪能发电装置吸波浮体（鹰头）保护结构及一体化拖航方案，解决了鹰头与浮体联动工况下动态保护难题。2）研发了节能环保的超大型三角形波浪能发电装置调载舱固体调载结构及三角形三组六点系泊方法，解决了发电装置拖航稳性和系泊安全难题。3）研制并发布了《大型波浪能发电平台拖带作业规程》（T/CSNAME 091—2024）等拖带作业标准，填补了超大型三角形波浪能发电装置拖带作业标准的空白。 4.技术的成熟程度，适用范围和安全性：“南鲲”号作为我国首台兆瓦级波浪能装置，其拖航与系泊关键技术已达到工程示范级成熟度。该技术适用于深远海、岛屿等恶劣海况的稳定能源供给，已通过实海况验证，具备高安全性，为海洋能源开发提供了可靠技术方案。 5.应用情况及存在的问题：超大型波浪能发电装置拖航与系泊关键技术已成功在复杂浮式装置系泊、拖带系统设计、作业等共性技术推广应用，推广应用到海上风电导管架、三角形浮式风电平台、半潜式钻井辅助平台等各类超高、超宽海洋工程装备的设计与建造、拖航中，也可在海洋能源开发、海上工程、科研及国防等领域加以应用。随着漂浮式海上设施的增多，超大型波浪能发电装置拖航与系泊关键技术的应用前景将更加广阔。 |
| 批准登记号: | |
| 登记日期: | 2026-02-06 |
| 研究起止时间: | 2022-01-04至2023-06-06 |
| 所属行业: | 交通运输、仓储和邮政业 |
| 所属高新技术类别: | 新能源与节能 |
| 评价单位名称: | 中国航海学会 |
| 评价日期: | 2026-01-29 |
