当前，全球变暖和能源危机是共同困扰着人类发展前景的问题，传统能源被风能、太阳能等新能源取代是大势所趋。海洋漂浮式风电是风能开发走向深远海的必由之路，是国家能源转型的重要课题。华南理工大学船舶与海洋工程系主任樊天慧教授长期致力于漂浮式风电领域的研究工作，取得了杰出的成就。
樊天慧教授在中国首台浮式风电基础平台下水现场
樊天慧，中国科协首届中国科技青年论坛二等奖获得者，中国海洋工程咨询协会科学技术二等奖获得者，现任华南理工大学船舶与海洋工程系主任。近年来，樊天慧教授团队深耕于漂浮式风电领域，并在性能分析、优化设计以及模型试验等方面取得了一系列创新性成果并完成应用转化，作为唯一高校参与单位，承担了广东省海洋经济发展重点项目“浮式海上风电平台全耦合动态分析及其装置研发”（三峡集团牵头并投资3亿元），支撑建设了中国首台漂浮式风电装备工程“三峡引领号”，实现了中国在该领域零的突破。上述漂浮式海上风电装备单机容量5.5兆瓦，安装成功后每年可以向粤港澳大湾区输送出1650万度清洁电能，同时减少标准煤消耗5100吨、二氧化碳排放13800吨。
以优异的成绩脱颖而出
1987年，樊天慧出生在辽宁铁岭。他说，自己“小时候”就很喜欢读书。初中时期，樊天慧的学习成绩排名全市前几名，高中时期，排名全市前三十，高考时考入了大连理工大学工程力学系，又因表现优异，一路保送直接攻读博士学位。
不过，若就此以为樊天慧是一个只会读书的“书呆子”便大错特错了。学生时代，樊天慧可以称得上是校园的“风云人物”。业余时间，他涉猎广泛：篮球、游戏、文艺汇演，无论哪一方面拎出去都很能“打”。这样一个活在同龄人聚光灯下的人，最终却选择了科研，自然是因为热爱。
大学，樊天慧攻读的是工程力学专业，师从时任大连理工大学校长、中国工程院院士欧进萍。“我们这个专业，既可以选择海洋方向，又可以选择航天或者土木工程等方向，我最终选择了海洋。海洋中蕴藏着丰富的生物资源、油气资源和可再生能源，未来能源开发的重点一定是海洋。”
博士毕业后，樊天慧被引进到华南理工大学，继续从事海洋工程的研发工作。大连到广州距离遥远，樊天慧说，自己相中的是广东毗邻南海的区位优势。“南海自然资源丰富，无论从战略上还是军事上都非常重要。大学时期我所在的团队进行了深海浮式油气平台方向的研究，主要针对目标就是南海。”
勇做第一个吃螃蟹的人
据介绍，未来海洋工程的发展方向，大致可分为三个方向：深远化、绿色化、智能化。2018年起，樊天慧开始进行深远海浮式风电开发的研究工作。
“我国近海区域30米水深以内的范围风资源开发技术比较完善，基本可以达到商业化的条件，目前正在向40米～60米的范围探索。国际上公认，如果水深超过50米，采用浮式基础进行开发是一种较为经济的方式。可以说，漂浮式风机是开发深远海风资源的必由之路。”
樊天慧说，对于一些最早发展海上风电的国家，海上浮式风电已经从当初的数值分析和试验验证阶段跨入了大规模商业化开发阶段，风机机组不断大型化，风电的成本也在不断下降。而我国现有的海上风电场多由固定式风机组成，浮式风机技术仍处于初级阶段。
樊天慧所在项目团队研究的，正是如何实现我国第一台浮式风机的应用示范，其与我国已建成固定式风机不同：脱离稳固的大陆架，完全漂浮于海上，由锚泊系统连接到海底。
首吃螃蟹的人注定要面临更多困难。欧美地区海上的平均风速很高，但海况平静，非常适合发展海上风电。而我国南海的平均风速高，但台风频发，极端风速出现的频率高，海况相对恶劣，尤其台风通常会伴随着极端海况同时出现，对于我国浮式风电建设提出了极大的挑战。此外，我国的水深也不利于浮式风电的发展，对于成本经济性提出了更高的要求。
此外，樊天慧也在开始探索海洋工程的智能化方向研究，主持国家自然科学基金委面上项目“海上浮式风机的新型主动式实时混合模型试验方法研究”，并作为课题负责人承担了广东省重点领域研发计划“大型海洋构筑物损伤检测与修复智能作业装备研制及应用示范”。他们要研发一种水下机器人，能够对水下构筑物进行检测探伤与修复作业。
“这个机器人会有机械手臂，能够潜入500米的深水活动，在水下攀爬转场。相比人工来说，工作时间长，效率更高。” 樊天慧说，目前项目仍处于研发阶段，但机械臂已初具雏形，“没有白忙活，算做出了阶段成果。”
一往无前，坚持就是胜利
2021年是广州市科协“青年人才托举工程”举办的第三年，作为首批入选者，樊天慧在相关工作会议作为优秀代表进行了发言。他说，青年人才托举工程是一个机会和平台，能让许多优秀的人聚在一起，携伴同行。“有时候太累了，会想着偷偷轻松一下。但当看到这么多人和你一样拼搏前行之时，就会激励自己，坚持下去。”
能力越强，责任越大。目前，樊天慧还兼任广州市青科协理事长，广东省青年联合会委员，中国造船工程学会理事，广东造船工程学会常务理事、副秘书长、船舶新能源与节能减排技术专委会副主任，广东省青年科学家协会常务理事、制造与工程科学专委会副主任，广州市首批“青年人才托举工程”青年科技人才称号获得者（海洋学科唯一），国家科技部、国家自然科学基金委、广东省科技厅等项目评审专家，领域内知名SCI期刊Journal of Hydrodynamics编委，SCI期刊JMSE（Q1）以及Frontiers in Energy Research等客座主编与客座编辑。
近五年，樊天慧获得了广东省自然科学基金杰出青年项目资助，并主持国家自然科学基金面上项目、青年项目，J委装备发展部HY行动创新成果转化应用项目，广东省海洋经济发展海上风电产业项目（总经费1000万元，项目负责人），广东省重点领域研发计划项目课题两项，广东省海洋经济发展重点项目课题、子课题，广东省科技计划项目粤港澳大湾区国际科技创新中心建设专项等二十余项科研项目。作为第一发明人申请、授权国家发明专利10项， 在Ocean Engineering 、Renewable and Sustainable Energy Reviews等领域内权威期刊发表期刊论文59篇，其中SCI期刊论文37篇，一区论文25篇，ESI高被引论文1篇。在漂浮式风电系统装备性能分析方法、设计方法以及试验方法方向上的研究成果已经进行应用转化，三峡集团投资约3亿元，于2021年7月建成我国首台漂浮式风力发电系统装备“三峡引领号”。
展望未来，樊天慧将基于现有成果，把研究重心延拓到海洋多体可控结构以及新材料在海洋工程结构的应用上来，以解决大容量漂浮式风电建设难题以及海上风电产业发展迫切需要的降本增效问题，助力我国漂浮式风电产业高质量发展。（文／陈伟）
樊天慧教授在中国首台浮式风电基础安装现场
