林琳 助力海上风电走向深远
作者 陈晰
发表于 2025年11月

“为了让大国重器真正掌握在自己手中,一定要自主研发”

在中国南海的广袤海域,一个白色的“大风车”牢牢矗立在三角结构的漂浮平台上,远远望去,悠悠转动的巨大桨叶十分醒目。这就是我国拥有完全自主知识产权的全球首个抗台风型漂浮式风电机组及基础平台——“三峡引领号”。它的叶片转动1小时,便能满负荷发电5500度,足以支撑一个普通三口之家两年的用电需求。

首台漂浮式风电机组从无到有、实现零的突破,背后少不了科研人员的不懈努力和艰辛探索。上海勘测设计研究院有限公司(以下简称“三峡上海院”)技术研发中心副主任林琳,就是一位为“三峡引领号”研发贡献力量的青年科学家。2025年,林琳被共青团中央、全国青联授予2025年度“新时代青年先锋奖”。

回国参与海上风机的研发工作

2017年回国之前,林琳在英国斯特拉斯克莱德大学从事教学与科研工作,也曾经参与过欧洲国家的一些漂浮式海上风电项目。一次学术会议上,她遇到了三峡上海院总工程师林毅峰,得知三峡上海院正在计划开展漂浮式海上风电系统的研发。

得知这个消息后,林琳内心想要为国家风电事业贡献力量的热情被点燃了。尽管在英国的生活很舒适,收入不错,导师也极力挽留,劝她说“留下来在学术方面会有更好的发展”。但这都没有阻止林琳回国的脚步。2017年,她入职三峡上海院,参与到漂浮式海上风电系统的研发工作中。

谈起自己的这个决定,林琳说,当时在国外求学、教书多年,有一个感受是非常深刻的,那就是,很多来自中国的留学生都非常优秀,成绩在班里名列前茅。“我相信国外能做出来的东西,我们一定也能做出来,并且做得更好。”林琳说,“国家要发展漂浮式海上风电,跟我的专业完全契合,我很希望能够参与其中,尽自己一份力”。

三峡上海院早期从事传统水利水电行业,后转型向新能源领域发展,尤其在海上风电技术方面实现了从无到有的突破。因“世纪工程”应运而生的三峡集团,本来就有着敢于创新、打造标杆工程的基因。作为国内首批涉足海上风电设计的研究院,三峡上海院完成了亚洲首个海上风电项目——上海东海大桥海上风电场的勘测设计,之后,又开始向难度更高的漂浮式海上风电项目进军。

林琳坦言,当时这个项目并不被看好。海上风电的建造成本远高于陆上风电,通常为陆上风电的两到三倍,而漂浮式海上风电的建设成本又高于固定式海上风电,投资回报周期较长。“当时一些人认为,我国广袤的内陆有丰富的风资源可以发展风电,没有必要花几倍的成本去搞海上风电。”林琳说。但是上海院看到了东部经济发展的电力需要,以及一些新兴产业如人工智能、算力,对用电量的巨大需求,率先进入海上风电领域技术的研究,并持续创新,逐步成为行业领军者。

与传统的固定式海上风电相比,漂浮式海上风电不用打桩到海底,可以向海洋的更深远处延伸。海上风大且急,风机的利用效率更高,装机的容量也更大。

但彼时国内漂浮式风电研发设计处于零基础、零经验、零技术阶段。团队首先面临的问题,是购买国外的设计还是自主研发。林琳回忆,前期经过了大量论证工作,多次开会讨论。直接购买国外的设计似乎是更省时省力的方案,成本也更低。国外的技术相对成熟,在英国和欧洲已有多台漂浮式风电机组的建设经验,而当时三峡上海院的项目团队大多是只有二十多岁的年轻人,以“90后”为主。

但是为了让产业的关键核心技术真正掌握在自己手里,三峡上海院还是放弃了直接购买国外方案,选择了一条难走的路——自主设计研发。这样的坚持,除了考虑到我国海域情况和欧洲不同,国外的设计方案和理念不一定适合之外,还有更长远的考虑。“在当时欧美几乎所有顶尖的设计公司、知名高校,都来我们这里投过材料,他们都想进入中国市场。”林琳说,“但他们都拒绝开放技术、方法和参数,只提供一张图纸。而在风电系统整个建造链条中,他们都要全程参与。这样一来,国外公司能掌握从设计到建造整个产业链的全部数据,而我们却什么都不掌握。为了让大国重器真正掌握在自己手中,一定要自主研发”。

破解漂浮式风机稳性难题

漂浮式海上风机结构高耸,轮毂中心高度距海平面有几十层楼高,叶轮直径100多米。要让这样一个旋转的巨无霸漂浮在海面上,不被风吹倒,显然是一件很困难的事情。

林琳告诉记者,过去的海洋结构物如船舶等,一般竖向受力比较多,主要来自海浪,受风的作用面比较小。但风机不同,由于结构高耸,上部面积又很大,因此水平载荷数量级很高。传统漂浮式结构的稳性定律对它不适用,需要新的计算方式。“风机的稳性是一个难点,我们基本上用了三四个月的时间讨论它的稳性问题。”林琳说。

在研发过程中,没有现成的经验可以借鉴,也没有相关文献资料参考,国际上真实的技术都是保密的,团队需要一步步自己摸索。

本文刊登于《中华儿女》2025年11期
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