在母親病榻旁完成項目報告 沒日沒夜做實驗如“拼命三郎”

陽江項目實現(xiàn)“零的突破” 我國風能利用將走向海洋深處

樊天慧(左二)和團隊在做實驗

樊天慧

樊天慧

千年古城

青年力量

如今華南理工大學船舶與海洋工程實驗室?guī)缀跖c樊天慧讀博時的環(huán)境一樣。打開實驗室的門,感覺像來到一個光線昏暗、水質渾濁的泳池。而不管冬天還是夏天，樊天慧需要經(jīng)常穿著水褲，到水中安裝儀器設備、布放系泊裝置。8年前他在大連理工大學讀博時，冬天鉆進刺骨的水中，要先在橡膠水褲中穿上棉褲，上身套上羽絨服，在實驗室一待就是一整天。來到廣州后，水溫終于高了些，不用再在零下20攝氏度的天氣里往水里鉆了。

2021年12月，國內首個海上漂浮式風力發(fā)電系統(tǒng)裝備示范工程“三峽引領號”在陽江海上風電場成功并網(wǎng)發(fā)電,樊天慧和團隊為此提供了科技支持。“今后，南海海域風資源開發(fā)將逐步走進深海。”身為華南理工大學船舶與海洋工程系主任的樊天慧表示。

文、圖/廣州日報全媒體記者肖歡歡

年紀輕輕的樊天慧主持了多項“國”字號項目，為研發(fā)海上風電裝備，樊天慧常常需要漂泊海上，甚少有時間享受家庭生活。

為國鑄重器

做實驗時險些丟掉性命

學生時期，樊天慧原本的研究方向是深海浮式油氣平臺,但他認為，海上風電是海洋可再生能源中最具商業(yè)化發(fā)展?jié)摿Φ摹Ｓ谑?，樊天慧轉向海洋可再生能源領域，投身于海上漂浮式風電的研發(fā)。2016年博士畢業(yè)后，樊天慧被引進華南理工大學，“廣東毗鄰南海，也是海洋大省和強省，所以我決定到廣州工作。”

很多人對海邊的“大風車”很熟悉，那是固定式風力發(fā)電機。但對于漂浮式風力發(fā)電機卻了解不多。樊天慧拿出一張紙，在紙上畫了一個“不倒翁”。他告訴記者，漂浮式風電是通過錨泊系統(tǒng)連接到海底，屬柔性順應式結構，以系統(tǒng)運動來抵抗外部荷載，減小結構受力，相當于在驚濤駭浪中玩太極。

頭重腳輕的“不倒翁”何以屹立海中?錨泊系統(tǒng)是關鍵。樊天慧介紹：“錨泊系統(tǒng)可以理解為連接浮體基礎和海底的‘彈簧’，既不能讓‘彈簧’太硬，又不能讓彈簧‘太軟’。這是做好漂浮式風電裝置的關鍵技術，我們系統(tǒng)性地揭示了相關機理，并提出了全新設計方法，研發(fā)了分析與智能優(yōu)化設計軟件，依靠該技術，我們不僅實現(xiàn)了該領域的‘并跑’，在中國的海洋條件下，還實現(xiàn)了一定程度上的‘領跑’。”

2021年起,樊天慧主持國家自然科學基金委項目“海上浮式風機的新型主動式實時混合模型試驗方法研究”,并作為課題負責人承擔了廣東省重點領域研發(fā)計劃“大型海洋構筑物損傷檢測與修復智能作業(yè)裝備研制及應用示范”，持續(xù)為海上風電產(chǎn)業(yè)的全過程全壽命服役安全服務。為此，他和團隊必須研發(fā)出一款新型的水下機器人，能夠潛入水下1000米，既要能夠對結構安全進行檢測，又要具備部分即時修復作業(yè)能力。“我們作為科技工作者，尤其是青年科技人才，我們必須要有突破性，這種專業(yè)的水下機器人就是針對我國需要面對的全新工程問題進行的技術突破。”

水下科研潛藏很大風險。幾年前，為了驗證水下大拖地段系泊系統(tǒng)的阻尼作用機理，樊天慧和同學需要頻繁進出試驗水槽進行模型試驗。同學站立不穩(wěn)，在梯子上險些滑倒，樊天慧趕忙一把手托住同學的臀部，使出全力把他推了回去。“回想起來挺后怕的。如果當時梯子倒下，很可能會把玻璃池砸碎，水溢出后實驗室發(fā)生漏電，那就沒命了。”

白天照顧母親

晚上寫項目報告

2017年底，樊天慧和團隊開始為廣東海上風電發(fā)展謀篇布局，當時他才29歲。

“部分歐洲國家已從漂浮式風電示范工程步入商業(yè)化之路，而在此之前，我國漂浮式風電還一直是空白。”樊天慧說。那段時間，他要撰寫項目報告書，但罹患癌癥的母親身體狀況急劇惡化，只能長期住院，樊天慧只能請假到病榻旁照顧母親。

白天，他在醫(yī)院陪母親治療，為母親護理。母親睡下后，他就拿出電腦，翻閱資料，撰寫報告，有時寫著寫著天就亮了，樊天慧只能伸個懶腰，繼續(xù)照顧母親。這樣的艱辛時光持續(xù)了近3個月。2018年2月，項目申報書完成了，但母親卻永遠離開了他，“這份申報書誕生于鐵嶺小城的醫(yī)院中，也凝結了我人生中最重要的時光。項目開花結果，我心里百感交集，為了國家建設我沒有辜負青春，但心中總有抹不去的遺憾。”

搏命3個月

實現(xiàn)漂浮式風電“零的突破”

在隨后3年內，樊天慧和團隊相繼取得了錨泊系統(tǒng)評估與設計關鍵技術、水動力性能評估、新型漂浮式風電系統(tǒng)裝備模型試驗方法等多項研究成果，解決了新型漂浮式風電系統(tǒng)裝備研發(fā)過程中的部分公認難題和普遍問題。

樊天慧向記者伸出雙手，很多部位仍在大面積脫皮，有時奇癢難忍。這種“怪病”要追溯到2020年夏秋交替時節(jié)，中國首臺漂浮式海上風電系統(tǒng)裝備正處于攻堅期。樊天慧告訴記者，那3個月，樊天慧和團隊成員集體搬進酒店一起辦公，沒日沒夜地進行推演，餓了就叫外賣，誰困了誰先睡，接力攻關。

“那段時間，完全沒有白天黑夜平時周末的概念。當時我們只有一個信念，一定要把國家交給的任務如期完成。”高強度的工作讓樊天慧發(fā)現(xiàn)自己的皮膚開始“爆皮”，奇癢難忍，但他卻堅持到取得階段性成果，才前往醫(yī)院就診。“醫(yī)生說這是神經(jīng)性皮炎，是工作強度過大、壓力過大帶來的神經(jīng)系統(tǒng)紊亂。”

2021年12月7日，中國首臺漂浮式海上風電系統(tǒng)裝備，“三峽引領號”在陽江百萬千瓦級海上風電場成功并網(wǎng)發(fā)電，這標志著我國在海上漂浮式風電技術上實現(xiàn)了零的突破。樊天慧自豪地說,這臺單機漂浮式風力發(fā)電系統(tǒng)，每年可為3萬戶家庭提供綠色清潔能源。

立志在南海建起漂浮式風電站

除了“三峽引領號”，目前國內還沒有第二個漂浮式風力發(fā)電機組并網(wǎng)發(fā)電。樊天慧認為，只有大規(guī)模商業(yè)化建設漂浮式風電站，未來才能更好地推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展。2022年12月26日，海南萬寧百萬千瓦漂浮式海上風電項目開工，這是國內首個向深遠海進發(fā)的海上漂浮式風電場項目，也是國家發(fā)改委“揭榜掛帥”的重大項目。樊天慧和團隊也將配合中電建集團，為項目的建設提供系泊系統(tǒng)的科學與技術支持。時間緊、任務重，今年春節(jié)，他沒有回遼寧老家，而是在學校加班加點推進科研任務。

樊天慧有了更遠大的志向，就是助力海上風電產(chǎn)業(yè)的高質量發(fā)展，為我國南海的漂浮式風電提供科研支撐與技術服務。他介紹，海上漂浮式風電裝備是開發(fā)南海深遠海風資源的必由之路。“理論上講，即便是1000米以上的深海區(qū)域，我們的漂浮式風機也能安裝。漂浮式風力發(fā)電和深遠?？臻g站，可能會為我們進一步探索深海地區(qū)提供一種嶄新的方式。”

在樊天慧看來，漂浮式風電技術將徹底改變整個海上風電行業(yè)的格局。漂浮式風電爆發(fā)潛力巨大，且漂浮式風電衍生出的基礎塔筒建造、系泊系統(tǒng)和動態(tài)海纜研發(fā)和建設環(huán)節(jié)可以創(chuàng)造很多的就業(yè)崗位，風電轉向深遠海開發(fā)是必然趨勢。行業(yè)專家預計，在2030年前，漂浮式風電的價格就會和固定風電基本持平，“清潔而昂貴”的難題將可以解決。“第一臺漂浮式風電建成后,相信廣東還會上馬更多漂浮式風電項目，廣東的能源安全將獲得更多保障。”樊天慧說。