在母親病榻旁完成項(xiàng)目報(bào)告 沒(méi)日沒(méi)夜做實(shí)驗(yàn)如“拼命三郎”

陽(yáng)江項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)“零的突破” 我國(guó)風(fēng)能利用將走向海洋深處

樊天慧(左二)和團(tuán)隊(duì)在做實(shí)驗(yàn)

樊天慧

樊天慧

千年古城

青年力量

如今華南理工大學(xué)船舶與海洋工程實(shí)驗(yàn)室?guī)缀跖c樊天慧讀博時(shí)的環(huán)境一樣。打開(kāi)實(shí)驗(yàn)室的門(mén),感覺(jué)像來(lái)到一個(gè)光線昏暗、水質(zhì)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(shè)備、布放系泊裝置。8年前他在大連理工大學(xué)讀博時(shí)，冬天鉆進(jìn)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(shí)驗(yàn)室一待就是一整天。來(lái)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(guó)內(nèi)首個(gè)海上漂浮式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)裝備示范工程“三峽引領(lǐng)號(hào)”在陽(yáng)江海上風(fēng)電場(chǎng)成功并網(wǎng)發(fā)電,樊天慧和團(tuán)隊(duì)為此提供了科技支持。“今后，南海海域風(fēng)資源開(kāi)發(fā)將逐步走進(jìn)深海。”身為華南理工大學(xué)船舶與海洋工程系主任的樊天慧表示。

文、圖/廣州日?qǐng)?bào)全媒體記者肖歡歡

年紀(jì)輕輕的樊天慧主持了多項(xiàng)“國(guó)”字號(hào)項(xiàng)目，為研發(fā)海上風(fēng)電裝備，樊天慧常常需要漂泊海上，甚少有時(shí)間享受家庭生活。

為國(guó)鑄重器

做實(shí)驗(yàn)時(shí)險(xiǎn)些丟掉性命

學(xué)生時(shí)期，樊天慧原本的研究方向是深海浮式油氣平臺(tái),但他認(rèn)為，海上風(fēng)電是海洋可再生能源中最具商業(yè)化發(fā)展?jié)摿Φ?。于是，樊天慧轉(zhuǎn)向海洋可再生能源領(lǐng)域，投身于海上漂浮式風(fēng)電的研發(fā)。2016年博士畢業(yè)后，樊天慧被引進(jìn)華南理工大學(xué)，“廣東毗鄰南海，也是海洋大省和強(qiáng)省，所以我決定到廣州工作。”

很多人對(duì)海邊的“大風(fēng)車”很熟悉，那是固定式風(fēng)力發(fā)電機(jī)。但對(duì)于漂浮式風(fēng)力發(fā)電機(jī)卻了解不多。樊天慧拿出一張紙，在紙上畫(huà)了一個(gè)“不倒翁”。他告訴記者，漂浮式風(fēng)電是通過(guò)錨泊系統(tǒng)連接到海底，屬柔性順應(yīng)式結(jié)構(gòu)，以系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)來(lái)抵抗外部荷載，減小結(jié)構(gòu)受力，相當(dāng)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(guān)鍵。樊天慧介紹：“錨泊系統(tǒng)可以理解為連接浮體基礎(chǔ)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(fēng)電裝置的關(guān)鍵技術(shù)，我們系統(tǒng)性地揭示了相關(guān)機(jī)理，并提出了全新設(shè)計(jì)方法，研發(fā)了分析與智能優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件，依靠該技術(shù)，我們不僅實(shí)現(xiàn)了該領(lǐng)域的‘并跑’，在中國(guó)的海洋條件下，還實(shí)現(xiàn)了一定程度上的‘領(lǐng)跑’。”

2021年起,樊天慧主持國(guó)家自然科學(xué)基金委項(xiàng)目“海上浮式風(fēng)機(jī)的新型主動(dòng)式實(shí)時(shí)混合模型試驗(yàn)方法研究”,并作為課題負(fù)責(zé)人承擔(dān)了廣東省重點(diǎn)領(lǐng)域研發(fā)計(jì)劃“大型海洋構(gòu)筑物損傷檢測(cè)與修復(fù)智能作業(yè)裝備研制及應(yīng)用示范”，持續(xù)為海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的全過(guò)程全壽命服役安全服務(wù)。為此，他和團(tuán)隊(duì)必須研發(fā)出一款新型的水下機(jī)器人，能夠潛入水下1000米，既要能夠?qū)Y(jié)構(gòu)安全進(jìn)行檢測(cè)，又要具備部分即時(shí)修復(fù)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(jī)器人就是針對(duì)我國(guó)需要面對(duì)的全新工程問(wèn)題進(jìn)行的技術(shù)突破。”

水下科研潛藏很大風(fēng)險(xiǎn)。幾年前，為了驗(yàn)證水下大拖地段系泊系統(tǒng)的阻尼作用機(jī)理，樊天慧和同學(xué)需要頻繁進(jìn)出試驗(yàn)水槽進(jìn)行模型試驗(yàn)。同學(xué)站立不穩(wěn)，在梯子上險(xiǎn)些滑倒，樊天慧趕忙一把手托住同學(xué)的臀部，使出全力把他推了回去。“回想起來(lái)挺后怕的。如果當(dāng)時(shí)梯子倒下，很可能會(huì)把玻璃池砸碎，水溢出后實(shí)驗(yàn)室發(fā)生漏電，那就沒(méi)命了。”

白天照顧母親

晚上寫(xiě)項(xiàng)目報(bào)告

2017年底，樊天慧和團(tuán)隊(duì)開(kāi)始為廣東海上風(fēng)電發(fā)展謀篇布局，當(dāng)時(shí)他才29歲。

“部分歐洲國(guó)家已從漂浮式風(fēng)電示范工程步入商業(yè)化之路，而在此之前，我國(guó)漂浮式風(fēng)電還一直是空白。”樊天慧說(shuō)。那段時(shí)間，他要撰寫(xiě)項(xiàng)目報(bào)告書(shū)，但罹患癌癥的母親身體狀況急劇惡化，只能長(zhǎng)期住院，樊天慧只能請(qǐng)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(hù)理。母親睡下后，他就拿出電腦，翻閱資料，撰寫(xiě)報(bào)告，有時(shí)寫(xiě)著寫(xiě)著天就亮了，樊天慧只能伸個(gè)懶腰，繼續(xù)照顧母親。這樣的艱辛?xí)r光持續(xù)了近3個(gè)月。2018年2月，項(xiàng)目申報(bào)書(shū)完成了，但母親卻永遠(yuǎn)離開(kāi)了他，“這份申報(bào)書(shū)誕生于鐵嶺小城的醫(yī)院中，也凝結(jié)了我人生中最重要的時(shí)光。項(xiàng)目開(kāi)花結(jié)果，我心里百感交集，為了國(guó)家建設(shè)我沒(méi)有辜負(fù)青春，但心中總有抹不去的遺憾。”

搏命3個(gè)月

實(shí)現(xiàn)漂浮式風(fēng)電“零的突破”

在隨后3年內(nèi)，樊天慧和團(tuán)隊(duì)相繼取得了錨泊系統(tǒng)評(píng)估與設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)、水動(dòng)力性能評(píng)估、新型漂浮式風(fēng)電系統(tǒng)裝備模型試驗(yàn)方法等多項(xiàng)研究成果，解決了新型漂浮式風(fēng)電系統(tǒng)裝備研發(fā)過(guò)程中的部分公認(rèn)難題和普遍問(wèn)題。

樊天慧向記者伸出雙手，很多部位仍在大面積脫皮，有時(shí)奇癢難忍。這種“怪病”要追溯到2020年夏秋交替時(shí)節(jié)，中國(guó)首臺(tái)漂浮式海上風(fēng)電系統(tǒng)裝備正處于攻堅(jiān)期。樊天慧告訴記者，那3個(gè)月，樊天慧和團(tuán)隊(duì)成員集體搬進(jìn)酒店一起辦公，沒(méi)日沒(méi)夜地進(jìn)行推演，餓了就叫外賣，誰(shuí)困了誰(shuí)先睡，接力攻關(guān)。

“那段時(shí)間，完全沒(méi)有白天黑夜平時(shí)周末的概念。當(dāng)時(shí)我們只有一個(gè)信念，一定要把國(guó)家交給的任務(wù)如期完成。”高強(qiáng)度的工作讓樊天慧發(fā)現(xiàn)自己的皮膚開(kāi)始“爆皮”，奇癢難忍，但他卻堅(jiān)持到取得階段性成果，才前往醫(yī)院就診。“醫(yī)生說(shuō)這是神經(jīng)性皮炎，是工作強(qiáng)度過(guò)大、壓力過(guò)大帶來(lái)的神經(jīng)系統(tǒng)紊亂。”

2021年12月7日，中國(guó)首臺(tái)漂浮式海上風(fēng)電系統(tǒng)裝備，“三峽引領(lǐng)號(hào)”在陽(yáng)江百萬(wàn)千瓦級(jí)海上風(fēng)電場(chǎng)成功并網(wǎng)發(fā)電，這標(biāo)志著我國(guó)在海上漂浮式風(fēng)電技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了零的突破。樊天慧自豪地說(shuō),這臺(tái)單機(jī)漂浮式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，每年可為3萬(wàn)戶家庭提供綠色清潔能源。

立志在南海建起漂浮式風(fēng)電站

除了“三峽引領(lǐng)號(hào)”，目前國(guó)內(nèi)還沒(méi)有第二個(gè)漂浮式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)發(fā)電。樊天慧認(rèn)為，只有大規(guī)模商業(yè)化建設(shè)漂浮式風(fēng)電站，未來(lái)才能更好地推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。2022年12月26日，海南萬(wàn)寧百萬(wàn)千瓦漂浮式海上風(fēng)電項(xiàng)目開(kāi)工，這是國(guó)內(nèi)首個(gè)向深遠(yuǎn)海進(jìn)發(fā)的海上漂浮式風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目，也是國(guó)家發(fā)改委“揭榜掛帥”的重大項(xiàng)目。樊天慧和團(tuán)隊(duì)也將配合中電建集團(tuán)，為項(xiàng)目的建設(shè)提供系泊系統(tǒng)的科學(xué)與技術(shù)支持。時(shí)間緊、任務(wù)重，今年春節(jié)，他沒(méi)有回遼寧老家，而是在學(xué)校加班加點(diǎn)推進(jìn)科研任務(wù)。

樊天慧有了更遠(yuǎn)大的志向，就是助力海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展，為我國(guó)南海的漂浮式風(fēng)電提供科研支撐與技術(shù)服務(wù)。他介紹，海上漂浮式風(fēng)電裝備是開(kāi)發(fā)南海深遠(yuǎn)海風(fēng)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(fēng)機(jī)也能安裝。漂浮式風(fēng)力發(fā)電和深遠(yuǎn)?？臻g站，可能會(huì)為我們進(jìn)一步探索深海地區(qū)提供一種嶄新的方式。”

在樊天慧看來(lái)，漂浮式風(fēng)電技術(shù)將徹底改變整個(gè)海上風(fēng)電行業(yè)的格局。漂浮式風(fēng)電爆發(fā)潛力巨大，且漂浮式風(fēng)電衍生出的基礎(chǔ)塔筒建造、系泊系統(tǒng)和動(dòng)態(tài)海纜研發(fā)和建設(shè)環(huán)節(jié)可以創(chuàng)造很多的就業(yè)崗位，風(fēng)電轉(zhuǎn)向深遠(yuǎn)海開(kāi)發(fā)是必然趨勢(shì)。行業(yè)專家預(yù)計(jì)，在2030年前，漂浮式風(fēng)電的價(jià)格就會(huì)和固定風(fēng)電基本持平，“清潔而昂貴”的難題將可以解決。“第一臺(tái)漂浮式風(fēng)電建成后,相信廣東還會(huì)上馬更多漂浮式風(fēng)電項(xiàng)目，廣東的能源安全將獲得更多保障。”樊天慧說(shuō)。