幽门螺杆菌没那么可怕，教你怎么查、怎么防、怎么治！
幽门螺杆菌的危害，很多人都有所了解，大部分的胃病及消化道肿瘤，尤其是胃癌，都与它脱不了干系。所以这个“网红菌”越来越受到大家的重视。我国幽门螺旋杆菌的感染率高达40%～60%，意味着几乎每两个人中，就有一个人被感染。
李兆申院士说：“胃癌实际上就是一种炎症到癌症的过程，炎症很大程度上就是Hp感染而来，到了肠化生阶段，就不可以逆转了，这个过程中有很多可控因素，Hp感染就是其中一个。”
需要提醒大家的是，幽门螺杆菌的检查和治疗，是一个很专业的问题，哪些人才需要检查和治疗？如何选择治疗方案？这都需要咨询专业的消化科医生，请勿擅自用药！！！
一、哪些人需要检测幽门螺杆菌？
1.30岁以上，家有老人和小孩，尤其是带孩子的老人。计划备孕的夫妇最好也查一下。
2. 患有慢性胃炎、胃溃疡、十二指肠溃疡等胃部疾病。
3. 经常反酸、烧心、消化不良、食欲不振或胃痛。
4. 口臭、口干、口苦、口腔异味、口腔溃疡。
5. 经常到餐馆就餐，参与聚餐，特别是火锅等，未使用公共碗筷，或爱吃生东西、喝生水。
6. 拒绝胃镜检查者。
7. 长期服用非甾体类抗炎药，（如阿司匹林、布洛芬等)类药物者。
8.不明原因的消瘦、乏力、消化不良。
9.有胃癌家族史者，尤其是一级亲属；
10.其它与幽门螺杆菌有关的疾病：酒糟鼻、寻麻疹、肝病、口臭、胆石症、肝硬化、糖尿病、缺铁性贫血、小儿发育不良、偏头痛、冠心病。
二、怎么检查？
检测幽门螺杆菌的方法有很多种，最常用的、也是最准确、最便捷的方法就是碳13和碳14呼气试验，简单吹气几分钟，25分钟即可出结果。
c-13呼气试验
注意事项：
1.孕妇、哺乳期妇女及12岁以下儿童不宜碳14，可以选择碳13。
2. 抗生素，铋制剂、质子泵抑制剂（拉唑类）、替丁类等HP敏感药物、以及以抗炎为目的的中草药者，容易出现假阴性，建议抗生素停药一月后，抑酸剂、中药停药10天后再行检测。
3. 上消化道急性出血可使HP受抑制，故亦可能出现假阴性。
4.空腹或餐后3小时以上，服用检测胶囊后及采气前不能饮水、谈话、抽烟、进食。
5.头一天饮酒可能会影响检测结果的准确性。
三、哪些人需要根除治疗？
2017年美国胃肠病学院（ACG）发布的关于幽门螺杆菌治疗的指南上提到：
目前已有循证医学数据表明，对于无症状的感染者，进行幽门螺杆菌治疗与不治疗，随访2年后出现胃癌的几率分别为1.2%和2.4%。就是说，根治后，胃癌的发病率降低一半。
尤其在胃癌高发地区（如亚洲尤其中日韩），对无症状患者进行根治治疗比低发地区（如北美）获益更多。
所以，检查出来感染了幽门螺杆菌，建议成年人都要根除治疗。有研究表明，40岁以前根除治疗的获益最大。当然，任何年龄根除都是利大于弊。
以下疾病和人群必须根除治疗：
1.消化性溃疡；
2.胃黏膜相关淋巴组织淋巴瘤；
3.幽门螺杆菌阳性的慢性胃炎伴消化不良；
4.慢性胃炎伴胃黏膜萎缩或糜烂；尤其是伴有肠化和异型增生者；
5.术后胃；
6.长期服用质子泵抑制剂（拉唑类）；
7.消化道癌家族史；尤其是一级亲属；
8.计划长期服用非甾体抗炎药（如阿司匹林、华法林、布洛芬、消炎痛、炎痛喜康等）；
9.一些与幽门螺杆菌感染相关的胃外疾病，如贫血；
四、如何治疗？
根据第五次幽门螺杆菌全国共识，目前推荐含铋剂的四联疗法：
即,两种抗生素+一种质子泵抑制剂+一种铋剂；疗程10-14天，一天两次，口服。
1.药物组成：
①抗生素：
主要包括阿莫西林、克拉霉素、甲硝唑、四环素、左氧氟沙星及呋喃唑酮等。
②抑酸剂：
主要包括抑酸能力很强的质子泵抑制剂（PPI）和稍弱的组胺H2受体拮抗剂，前者主要包括埃索美拉唑、奥美拉唑、雷贝拉唑、兰索拉唑等；后者主要有雷尼替丁、法莫替丁等。
抑酸剂可抑制幽门螺杆菌的生长，同时增加抗菌药物的灭菌活性。
③铋剂 ：
包括果胶铋和枸橼酸铋钾，在保护胃黏膜的同时又有明显的抑制幽门螺杆菌作用，且不受胃内酸度的影响。
2.组合方式：
①抗生素的组合方式：见图2。饭后服用。
②青霉素过敏者的抗生素组合：
克拉霉素+左氧氟沙星；
克拉霉素+呋喃唑酮；
四环素+甲硝唑或呋喃唑酮；
克拉霉素+甲硝唑
剂量服法同上表，饭后服用。
③质子泵抑制剂 的标准剂量：
埃索美拉唑20毫克、奥美拉唑20毫克或兰索拉唑30毫克/次，2次/天，饭前30分钟服用；
④铋剂 的标准剂量：
枸橼酸铋钾220毫克/次，2次/天，饭前30分钟服用。
五、何时复查？
根除治疗后，完全停药4周后，复查碳13或碳14，如果阴性，恭喜你，根除成功了。四联疗法的成功率在60-90%不等，全国还没有一个统一的平均数值，反正总会有一部分人会根除失败，那么根除失败怎么办？
六、根除失败怎么办？
根除失败的原因有很多，主要是：耐药；这是最主要的原因；没有严格按医嘱足疗程足剂量服用；饭前、饭后没有分清；药物质量不好；特殊的菌株；用药期间抽烟、喝酒；遗传因素等等。
这时候，不要着急，最好距第一次根除3个月后（有报道称间隔6-12个月效果更好），再进行第二次根除。
在第二次治疗时，要准确地告诉医生你上次用的是哪些药，医生除了更换抗生素以外，还可能建议您做抗生素药敏检测，有目的的选择最佳抗生素组合来提高根除率，并根据病人情况选择不同的ppi和铋剂，做到个性化治疗。
有条件的话，最好在第一次治疗时候，就做细菌培养和药敏试验，确保首战告捷。
七、孩子需要治疗吗？
一般应遵循以下治疗原则：无症状、无危险因素的孩子不需作根除幽门螺杆菌的检测和治疗。
有的婴幼儿没有什么症状或者症状很轻，不必治疗，否则几种抗生素吃2周，一方面小朋友太小吃药很困难，另一方面，吃药过程中也有许多副作用。比如胃肠道反应，过敏、增加抗生素耐药等。
我国2015年的共识中，仍将慢性胃炎、消化性溃疡、MALT 瘤、长期服用 NSAIDs、有胃癌家族史儿童列为 H.pylori 检测指征。除此之外，不建议治疗。
八、在根除过程中要注意什么？
1.按时按量服药。铋剂与质子泵抑制剂一般在餐前服用，餐后服用会影响质子泵抑制剂的抑酸效果。抗生素则通常在餐后服用，空腹服用易引起胃肠道的不良反应。
2.服药期间大便呈现黑色为服用铋剂所致，如无其他不适，属于正常。需按照方案制定的治疗天数坚持服药，勿漏服。
3.整个治疗期间尽量不要同时服用其他不必要的药物或保健品，不能抽烟喝酒。任何药物都有一定的副作用，如果服用药物太多可能会伤肝、伤肾！所以您的什么冬虫夏草，人参鹿茸暂时就不要吃了。
4.疗程不能低于10天，最好服用14天。
5.如果发生药物过敏或有其他明显的身体不适，立即停药并就医。
九、预防
即使成功根除了，也不是终身无虞了；如不注意，还有再感染的可能，大约5年的再感染率是2-8%。所以还需要注意饮食卫生。传播途径主要是口-口传播，所以共用餐具、共用洗漱用品、口对口喂食、甚至亲吻都是危险的因素。
分餐制，在我国推广不太现实；不亲吻，更不可能（我们可以拒绝别人亲吻我的孩子）。疫苗据说已经研制出来了，但到临床不知道是驴年马月的事；所以，预防也只有靠自己了~~关键是管好病从口入这一关，想必大家都知道该怎么做。不再赘述。
来源：胃肠病
幽门螺杆菌的危害，很多人都有所了解，大部分的胃病及消化道肿瘤，尤其是胃癌，都与它脱不了干系。所以这个“网红菌”越来越受到大家的重视。我国幽门螺旋杆菌的感染率高达40%～60%，意味着几乎每两个人中，就有一个人被感染。
李兆申院士说：“胃癌实际上就是一种炎症到癌症的过程，炎症很大程度上就是Hp感染而来，到了肠化生阶段，就不可以逆转了，这个过程中有很多可控因素，Hp感染就是其中一个。”
需要提醒大家的是，幽门螺杆菌的检查和治疗，是一个很专业的问题，哪些人才需要检查和治疗？如何选择治疗方案？这都需要咨询专业的消化科医生，请勿擅自用药！！！
一、哪些人需要检测幽门螺杆菌？
1.30岁以上，家有老人和小孩，尤其是带孩子的老人。计划备孕的夫妇最好也查一下。
2. 患有慢性胃炎、胃溃疡、十二指肠溃疡等胃部疾病。
3. 经常反酸、烧心、消化不良、食欲不振或胃痛。
4. 口臭、口干、口苦、口腔异味、口腔溃疡。
5. 经常到餐馆就餐，参与聚餐，特别是火锅等，未使用公共碗筷，或爱吃生东西、喝生水。
6. 拒绝胃镜检查者。
7. 长期服用非甾体类抗炎药，（如阿司匹林、布洛芬等)类药物者。
8.不明原因的消瘦、乏力、消化不良。
9.有胃癌家族史者，尤其是一级亲属；
10.其它与幽门螺杆菌有关的疾病：酒糟鼻、寻麻疹、肝病、口臭、胆石症、肝硬化、糖尿病、缺铁性贫血、小儿发育不良、偏头痛、冠心病。
二、怎么检查？
检测幽门螺杆菌的方法有很多种，最常用的、也是最准确、最便捷的方法就是碳13和碳14呼气试验，简单吹气几分钟，25分钟即可出结果。
c-13呼气试验
注意事项：
1.孕妇、哺乳期妇女及12岁以下儿童不宜碳14，可以选择碳13。
2. 抗生素，铋制剂、质子泵抑制剂（拉唑类）、替丁类等HP敏感药物、以及以抗炎为目的的中草药者，容易出现假阴性，建议抗生素停药一月后，抑酸剂、中药停药10天后再行检测。
3. 上消化道急性出血可使HP受抑制，故亦可能出现假阴性。
4.空腹或餐后3小时以上，服用检测胶囊后及采气前不能饮水、谈话、抽烟、进食。
5.头一天饮酒可能会影响检测结果的准确性。
三、哪些人需要根除治疗？
2017年美国胃肠病学院（ACG）发布的关于幽门螺杆菌治疗的指南上提到：
目前已有循证医学数据表明，对于无症状的感染者，进行幽门螺杆菌治疗与不治疗，随访2年后出现胃癌的几率分别为1.2%和2.4%。就是说，根治后，胃癌的发病率降低一半。
尤其在胃癌高发地区（如亚洲尤其中日韩），对无症状患者进行根治治疗比低发地区（如北美）获益更多。
所以，检查出来感染了幽门螺杆菌，建议成年人都要根除治疗。有研究表明，40岁以前根除治疗的获益最大。当然，任何年龄根除都是利大于弊。
以下疾病和人群必须根除治疗：
1.消化性溃疡；
2.胃黏膜相关淋巴组织淋巴瘤；
3.幽门螺杆菌阳性的慢性胃炎伴消化不良；
4.慢性胃炎伴胃黏膜萎缩或糜烂；尤其是伴有肠化和异型增生者；
5.术后胃；
6.长期服用质子泵抑制剂（拉唑类）；
7.消化道癌家族史；尤其是一级亲属；
8.计划长期服用非甾体抗炎药（如阿司匹林、华法林、布洛芬、消炎痛、炎痛喜康等）；
9.一些与幽门螺杆菌感染相关的胃外疾病，如贫血；
四、如何治疗？
根据第五次幽门螺杆菌全国共识，目前推荐含铋剂的四联疗法：
即,两种抗生素+一种质子泵抑制剂+一种铋剂；疗程10-14天，一天两次，口服。
1.药物组成：
①抗生素：
主要包括阿莫西林、克拉霉素、甲硝唑、四环素、左氧氟沙星及呋喃唑酮等。
②抑酸剂：
主要包括抑酸能力很强的质子泵抑制剂（PPI）和稍弱的组胺H2受体拮抗剂，前者主要包括埃索美拉唑、奥美拉唑、雷贝拉唑、兰索拉唑等；后者主要有雷尼替丁、法莫替丁等。
抑酸剂可抑制幽门螺杆菌的生长，同时增加抗菌药物的灭菌活性。
③铋剂 ：
包括果胶铋和枸橼酸铋钾，在保护胃黏膜的同时又有明显的抑制幽门螺杆菌作用，且不受胃内酸度的影响。
2.组合方式：
①抗生素的组合方式：见图2。饭后服用。
②青霉素过敏者的抗生素组合：
克拉霉素+左氧氟沙星；
克拉霉素+呋喃唑酮；
四环素+甲硝唑或呋喃唑酮；
克拉霉素+甲硝唑
剂量服法同上表，饭后服用。
③质子泵抑制剂 的标准剂量：
埃索美拉唑20毫克、奥美拉唑20毫克或兰索拉唑30毫克/次，2次/天，饭前30分钟服用；
④铋剂 的标准剂量：
枸橼酸铋钾220毫克/次，2次/天，饭前30分钟服用。
五、何时复查？
根除治疗后，完全停药4周后，复查碳13或碳14，如果阴性，恭喜你，根除成功了。四联疗法的成功率在60-90%不等，全国还没有一个统一的平均数值，反正总会有一部分人会根除失败，那么根除失败怎么办？
六、根除失败怎么办？
根除失败的原因有很多，主要是：耐药；这是最主要的原因；没有严格按医嘱足疗程足剂量服用；饭前、饭后没有分清；药物质量不好；特殊的菌株；用药期间抽烟、喝酒；遗传因素等等。
这时候，不要着急，最好距第一次根除3个月后（有报道称间隔6-12个月效果更好），再进行第二次根除。
在第二次治疗时，要准确地告诉医生你上次用的是哪些药，医生除了更换抗生素以外，还可能建议您做抗生素药敏检测，有目的的选择最佳抗生素组合来提高根除率，并根据病人情况选择不同的ppi和铋剂，做到个性化治疗。
有条件的话，最好在第一次治疗时候，就做细菌培养和药敏试验，确保首战告捷。
七、孩子需要治疗吗？
一般应遵循以下治疗原则：无症状、无危险因素的孩子不需作根除幽门螺杆菌的检测和治疗。
有的婴幼儿没有什么症状或者症状很轻，不必治疗，否则几种抗生素吃2周，一方面小朋友太小吃药很困难，另一方面，吃药过程中也有许多副作用。比如胃肠道反应，过敏、增加抗生素耐药等。
我国2015年的共识中，仍将慢性胃炎、消化性溃疡、MALT 瘤、长期服用 NSAIDs、有胃癌家族史儿童列为 H.pylori 检测指征。除此之外，不建议治疗。
八、在根除过程中要注意什么？
1.按时按量服药。铋剂与质子泵抑制剂一般在餐前服用，餐后服用会影响质子泵抑制剂的抑酸效果。抗生素则通常在餐后服用，空腹服用易引起胃肠道的不良反应。
2.服药期间大便呈现黑色为服用铋剂所致，如无其他不适，属于正常。需按照方案制定的治疗天数坚持服药，勿漏服。
3.整个治疗期间尽量不要同时服用其他不必要的药物或保健品，不能抽烟喝酒。任何药物都有一定的副作用，如果服用药物太多可能会伤肝、伤肾！所以您的什么冬虫夏草，人参鹿茸暂时就不要吃了。
4.疗程不能低于10天，最好服用14天。
5.如果发生药物过敏或有其他明显的身体不适，立即停药并就医。
九、预防
即使成功根除了，也不是终身无虞了；如不注意，还有再感染的可能，大约5年的再感染率是2-8%。所以还需要注意饮食卫生。传播途径主要是口-口传播，所以共用餐具、共用洗漱用品、口对口喂食、甚至亲吻都是危险的因素。
分餐制，在我国推广不太现实；不亲吻，更不可能（我们可以拒绝别人亲吻我的孩子）。疫苗据说已经研制出来了，但到临床不知道是驴年马月的事；所以，预防也只有靠自己了~~关键是管好病从口入这一关，想必大家都知道该怎么做。不再赘述。
来源：胃肠病
有了这种“大风车”，中国海上风电或将逆势崛起！
原创 樊天慧 华南理工大学船舶与海洋工程系副主任
《海上风电，大风刮来的清洁能源》
2016年，我博士毕业，当时我心中海上风电的种子已经开始开花结果。我下定决心，一定要投入到海上风电这个行业中来。
于是，我毅然决然南下，来到广州，来到华南理工大学，来到这个南海旁边的城市，把所有的科研精力、科研基础和科研方向全部都转移到海上漂浮式风电这个方向上来。
经过2016年、2017年的努力，在2018年，我们获批了一个非常重要的项目——海上浮式风电平台全耦合动态分析及其装置研发。这个项目的核心任务和目标就是要研发中国第一台漂浮式海上风力发电系统装备并进行应用示范。
任务和目标已经确定了，我们接下来要撸起袖子加油干。要做好漂浮式的开发，一定要明确固定式和漂浮式之间有什么本质的区别。
固定式就像一只两脚站立的土木建筑，它深深地扎入到海底，只受到风和波浪的作用。它更像我们常见的陆上建筑物，在抵抗风和波浪的过程中，依靠的是结构的变形。它相当于修炼了金钟罩、铁布衫的功夫：任尔东西南北风，我自岿然不动。
当然风和波浪也造成了很大的压力：就算你会金钟罩、铁布衫，拳头打在身上，它也疼啊。这也就是为什么随着水深的增加，固定式风电的成本会上升得这么快的原因。
而漂浮式是另外一种形式的结构：它由一个漂浮的浮体撑起了风车和浮体本身的重量，然后用锚泊系统，即图中的几条大绳子连接到海里。
漂浮式整体的系统都是非常柔韧的：波浪过来了，浮体就摇一摇；风吹过来的时候，在弹簧也就是在几条大绳子的牵引下动一动，这样以自身的运动来抵抗外部的风和波浪力的作用。就相当于修炼的是太极功夫，讲究的是卸力。
虽然风过来了，我被推走了、被打走了，但是身子就不疼，这也是为什么漂浮式这一形式随着水深的变化，成本增加并不明显的原因。
水中“不倒翁”的秘密 已完成：50%
知道了机理和要求，我们现在要开始进行一些设计工作。
首先我们要设计下边的大浮体。大家刚才也看到了，漂浮式海上风电就是典型的“头重脚轻”，看起来很容易倒。而且它本身一直是漂浮在水面上的，我们要确保它有足够的排水量，提供足够的浮力，这样才能把整体的风车和自身撑在水面上。
大的浮力才有调节的空间，才能让自身具备抗摇动能力。怎么设计它的抗摇动能力呢？我们要尽量地把重心放下，把浮心往上移，在水中打造一个“不倒翁”。水中“大柱子”的尺寸越大、淹没在水中的深度越深、它们之间的距离越长，它抗摇动的能力就越强。
那是不是抗摇动的能力越强，性能就越好？当然是否定的。如果它抗摇动的能力太强，就会和波浪力产生一个共振，这样会造成剧烈的运动，导致结构损坏。
因此，我们既要让它具备比较优秀的抗摇动能力，又不能强到与波浪力发生共振。经过团队的辛勤工作和奋斗，我们最终定格了漂浮式基础的形状，就和图中所示的一样。
设计好了浮体，下面我们要设计这几条大绳子，也就是锚泊系统。漂浮式风电到底需要什么样的大绳子？答案是“软硬适中”。
这条大绳子就像弹簧一样约束着我们的浮体运动，如果它太硬了，相当于没有弹簧卸力的作用，它还是容易受到破坏。
那把这条大绳子变得软一点，是不是就没有问题了？也不是，它的水平方向可能会和波浪力发生共振运动。
所以我们要把它变得更软一点。但是变得更软，也会产生一个问题：绳子越软，平台被吹出去漂移的距离就越远，这样电缆可能就会被破坏了。所以电缆也是控制绳子能有多软的关键因素。我们既要保证整体的绳子足够软，又不能让电缆被破坏，这就是设计大绳子的标准要求。
知道了标准要求后，我们要开始设计大绳子，首先要搞清楚它的机理。
虽然我们把它想象成一个弹簧，但它不是一个真正的弹簧，它是一个非常复杂的系统。绳子的长度、形状、布置方式，包括材质、重量、直径都对整体绳子的软硬有非常大的影响。
大家从右侧这幅图中可以看出，弹簧是线性的一条直线，然而大绳子是非常复杂的，是一直变化的一条曲线。那么这样复杂的系统，我们怎么样才能完成设计？实际上从全球范围来看，目前没有一个专业的商业软件能完成这项工作。
我们需要一位非常有经验的工程师，先选择一条大绳子，然后再不停地试错、改进，最后设计出来一个非常好的绳子。
而这些过程都是非常保密的，比如我们要向外国买一个大绳子的设计，他会给我们一个还不错的最后结果。中间是怎么调整的，为什么这么选，是没有人告诉我们的。
为了解决这个卡脖子的问题，我们专门研发了一个软件，它可以用计算机自动为我们寻找一个好的大绳子的设计方案。
这个软件可以直接输出绳子的长度、形状、布置方式；而且能确定绳子的材质、直径以及重量。这就完成了整个大绳子需要的一个设计。
“乘风破浪”的海上风电 已完成：70%
设计好了我们的大浮体和大绳子，下面要进行验证了。
为什么要进行验证？因为海上风电的建设成本非常高，风险也大。我们设计好之后，需要经过详细的验证，最终才能开工、施工和建造。
做实验的过程中，我们一定要严格考虑风和波浪的双重影响，为什么？
因为在波浪的作用下，平台就会开始摇晃，带动上面的风车也开始摇摆，这样风力就会产生一个比较复杂的变化。
风和波浪的联合耦合的影响，才能决定最终结构的安全，决定发电效率等一系列的问题。因此我们必须在模型试验的过程中，同时考虑风和波浪的双重影响。
模型试验是什么意思？就是把左图中那么大的大家伙，等比例缩小成实验室可以放下的这么小的小东西。当然缩尺的时候要参照一定的原则。
我们按照几何尺寸等比例缩小之后，会发现波浪力是准确地模拟了，但是风力由黏性力为主导，要遵循另一种等效的原则，否则风力就会产生一个变化。
如果我们直接按照几何尺寸等比例缩小，就会形成图中红色的曲线。但实际上我们最终要求的是上边黑色的实线，它们差距还是很大的。
因此，我们提出了一种新的实验室尺度的风机叶片的模型设计方法。通过这套方法，我们可以确保叶片的推力在全风速中，或者说在每一个风速的阶段都能够符合目标值，做到风的推力相似。可以说，这项技术在目前的世界范围内都是比较先进的。
设计好了，我们要开始实验了。上图展示的是我们做模型缩尺实验的一个日常发电的实验。
大家可以看到，风车这个时候是在不停旋转的，而整体平台的运动状态非常稳定。这就是真实的海域中，我们的风机平台在正常发电时的运动状态。
这个实验是我们模拟台风来袭时整体平台运动的状态，大家可以看到，这个时候风车已经停止了转动。
为什么会这样呢？因为如果在台风高强风速的情况下，风车还在旋转，就会有一个巨大的风推力，对发电机、整体结构和大绳子都会产生巨大的冲击，带来结构的安全问题。
因此在台风工况下，我们会停止旋转，把风车锁定。大家可以看到，这时大绳子和整个浮体的运动会变得更加剧烈。
经过模型试验，我们验证了之前设计的浮体、大绳子、整套系统都是没有问题的。那么接下来，我们就要进入施工建设的环节中，一起来看一下施工中的视频片段。
首先，我们把浮体的各个分段进行吊装和搭载，组成一个完整的浮体。组装完成之后，就要进行拖航，我们要把组装好的浮体滚装拖到半潜船上。接着，船驶入较深的水域，半潜船下沉，让浮体浮在水面上。然后利用拖船把浮体拖到和风车连接的码头。
浮体到达吊装的码头后，便要组装大风车。紧接着就要吊装塔筒，塔筒吊装完毕，我们要把风车连接到塔筒之上。浮体、塔筒和风车连接到一体之后，再把它们一体化拖航到我们海上风电厂的就位位置。
到达就位位置之后，要做的是把我们原来设计好的、已经加工好的、在位的大绳子连接到浮体之上。就位安装就是把大绳子连接到浮体的过程。
最终，2021年12月，全球首台抗台风型海上风力发电系统装备“三峡引领”号成功地并网发电了，单台机组每小时满发电量可以达到5500度，每年可为3万户家庭提供绿色的清洁能源。
未来单个海上漂浮式风电场的规模可能到300-500兆瓦，每小时满发电量可以达到30-50万度，每年可为150-300万户家庭提供绿色的清洁能源。
广东是用电大省，它的电能很多来自于西电东送。如果未来可以大规模地建设海上漂浮式风电场，我想这可能在很大程度上解决广东用电依赖的难题和窘境，同时也为祖国的碳中和、实现双碳目标提供一些助力和支持。
回首这几年的工作，在整个项目团队的精诚合作和团结努力下，我们完成了中国首台漂浮式风力发电系统装备的研制和应用示范，同时这也是全球首台抗台风型机组，我们把不可能变成了可能。
希望大家都积极投身海上风电事业，都有把不可能变成可能的勇气。
原创 樊天慧 华南理工大学船舶与海洋工程系副主任
《海上风电，大风刮来的清洁能源》
2016年，我博士毕业，当时我心中海上风电的种子已经开始开花结果。我下定决心，一定要投入到海上风电这个行业中来。
于是，我毅然决然南下，来到广州，来到华南理工大学，来到这个南海旁边的城市，把所有的科研精力、科研基础和科研方向全部都转移到海上漂浮式风电这个方向上来。
经过2016年、2017年的努力，在2018年，我们获批了一个非常重要的项目——海上浮式风电平台全耦合动态分析及其装置研发。这个项目的核心任务和目标就是要研发中国第一台漂浮式海上风力发电系统装备并进行应用示范。
任务和目标已经确定了，我们接下来要撸起袖子加油干。要做好漂浮式的开发，一定要明确固定式和漂浮式之间有什么本质的区别。
固定式就像一只两脚站立的土木建筑，它深深地扎入到海底，只受到风和波浪的作用。它更像我们常见的陆上建筑物，在抵抗风和波浪的过程中，依靠的是结构的变形。它相当于修炼了金钟罩、铁布衫的功夫：任尔东西南北风，我自岿然不动。
当然风和波浪也造成了很大的压力：就算你会金钟罩、铁布衫，拳头打在身上，它也疼啊。这也就是为什么随着水深的增加，固定式风电的成本会上升得这么快的原因。
而漂浮式是另外一种形式的结构：它由一个漂浮的浮体撑起了风车和浮体本身的重量，然后用锚泊系统，即图中的几条大绳子连接到海里。
漂浮式整体的系统都是非常柔韧的：波浪过来了，浮体就摇一摇；风吹过来的时候，在弹簧也就是在几条大绳子的牵引下动一动，这样以自身的运动来抵抗外部的风和波浪力的作用。就相当于修炼的是太极功夫，讲究的是卸力。
虽然风过来了，我被推走了、被打走了，但是身子就不疼，这也是为什么漂浮式这一形式随着水深的变化，成本增加并不明显的原因。
水中“不倒翁”的秘密 已完成：50%
知道了机理和要求，我们现在要开始进行一些设计工作。
首先我们要设计下边的大浮体。大家刚才也看到了，漂浮式海上风电就是典型的“头重脚轻”，看起来很容易倒。而且它本身一直是漂浮在水面上的，我们要确保它有足够的排水量，提供足够的浮力，这样才能把整体的风车和自身撑在水面上。
大的浮力才有调节的空间，才能让自身具备抗摇动能力。怎么设计它的抗摇动能力呢？我们要尽量地把重心放下，把浮心往上移，在水中打造一个“不倒翁”。水中“大柱子”的尺寸越大、淹没在水中的深度越深、它们之间的距离越长，它抗摇动的能力就越强。
那是不是抗摇动的能力越强，性能就越好？当然是否定的。如果它抗摇动的能力太强，就会和波浪力产生一个共振，这样会造成剧烈的运动，导致结构损坏。
因此，我们既要让它具备比较优秀的抗摇动能力，又不能强到与波浪力发生共振。经过团队的辛勤工作和奋斗，我们最终定格了漂浮式基础的形状，就和图中所示的一样。
设计好了浮体，下面我们要设计这几条大绳子，也就是锚泊系统。漂浮式风电到底需要什么样的大绳子？答案是“软硬适中”。
这条大绳子就像弹簧一样约束着我们的浮体运动，如果它太硬了，相当于没有弹簧卸力的作用，它还是容易受到破坏。
那把这条大绳子变得软一点，是不是就没有问题了？也不是，它的水平方向可能会和波浪力发生共振运动。
所以我们要把它变得更软一点。但是变得更软，也会产生一个问题：绳子越软，平台被吹出去漂移的距离就越远，这样电缆可能就会被破坏了。所以电缆也是控制绳子能有多软的关键因素。我们既要保证整体的绳子足够软，又不能让电缆被破坏，这就是设计大绳子的标准要求。
知道了标准要求后，我们要开始设计大绳子，首先要搞清楚它的机理。
虽然我们把它想象成一个弹簧，但它不是一个真正的弹簧，它是一个非常复杂的系统。绳子的长度、形状、布置方式，包括材质、重量、直径都对整体绳子的软硬有非常大的影响。
大家从右侧这幅图中可以看出，弹簧是线性的一条直线，然而大绳子是非常复杂的，是一直变化的一条曲线。那么这样复杂的系统，我们怎么样才能完成设计？实际上从全球范围来看，目前没有一个专业的商业软件能完成这项工作。
我们需要一位非常有经验的工程师，先选择一条大绳子，然后再不停地试错、改进，最后设计出来一个非常好的绳子。
而这些过程都是非常保密的，比如我们要向外国买一个大绳子的设计，他会给我们一个还不错的最后结果。中间是怎么调整的，为什么这么选，是没有人告诉我们的。
为了解决这个卡脖子的问题，我们专门研发了一个软件，它可以用计算机自动为我们寻找一个好的大绳子的设计方案。
这个软件可以直接输出绳子的长度、形状、布置方式；而且能确定绳子的材质、直径以及重量。这就完成了整个大绳子需要的一个设计。
“乘风破浪”的海上风电 已完成：70%
设计好了我们的大浮体和大绳子，下面要进行验证了。
为什么要进行验证？因为海上风电的建设成本非常高，风险也大。我们设计好之后，需要经过详细的验证，最终才能开工、施工和建造。
做实验的过程中，我们一定要严格考虑风和波浪的双重影响，为什么？
因为在波浪的作用下，平台就会开始摇晃，带动上面的风车也开始摇摆，这样风力就会产生一个比较复杂的变化。
风和波浪的联合耦合的影响，才能决定最终结构的安全，决定发电效率等一系列的问题。因此我们必须在模型试验的过程中，同时考虑风和波浪的双重影响。
模型试验是什么意思？就是把左图中那么大的大家伙，等比例缩小成实验室可以放下的这么小的小东西。当然缩尺的时候要参照一定的原则。
我们按照几何尺寸等比例缩小之后，会发现波浪力是准确地模拟了，但是风力由黏性力为主导，要遵循另一种等效的原则，否则风力就会产生一个变化。
如果我们直接按照几何尺寸等比例缩小，就会形成图中红色的曲线。但实际上我们最终要求的是上边黑色的实线，它们差距还是很大的。
因此，我们提出了一种新的实验室尺度的风机叶片的模型设计方法。通过这套方法，我们可以确保叶片的推力在全风速中，或者说在每一个风速的阶段都能够符合目标值，做到风的推力相似。可以说，这项技术在目前的世界范围内都是比较先进的。
设计好了，我们要开始实验了。上图展示的是我们做模型缩尺实验的一个日常发电的实验。
大家可以看到，风车这个时候是在不停旋转的，而整体平台的运动状态非常稳定。这就是真实的海域中，我们的风机平台在正常发电时的运动状态。
这个实验是我们模拟台风来袭时整体平台运动的状态，大家可以看到，这个时候风车已经停止了转动。
为什么会这样呢？因为如果在台风高强风速的情况下，风车还在旋转，就会有一个巨大的风推力，对发电机、整体结构和大绳子都会产生巨大的冲击，带来结构的安全问题。
因此在台风工况下，我们会停止旋转，把风车锁定。大家可以看到，这时大绳子和整个浮体的运动会变得更加剧烈。
经过模型试验，我们验证了之前设计的浮体、大绳子、整套系统都是没有问题的。那么接下来，我们就要进入施工建设的环节中，一起来看一下施工中的视频片段。
首先，我们把浮体的各个分段进行吊装和搭载，组成一个完整的浮体。组装完成之后，就要进行拖航，我们要把组装好的浮体滚装拖到半潜船上。接着，船驶入较深的水域，半潜船下沉，让浮体浮在水面上。然后利用拖船把浮体拖到和风车连接的码头。
浮体到达吊装的码头后，便要组装大风车。紧接着就要吊装塔筒，塔筒吊装完毕，我们要把风车连接到塔筒之上。浮体、塔筒和风车连接到一体之后，再把它们一体化拖航到我们海上风电厂的就位位置。
到达就位位置之后，要做的是把我们原来设计好的、已经加工好的、在位的大绳子连接到浮体之上。就位安装就是把大绳子连接到浮体的过程。
最终，2021年12月，全球首台抗台风型海上风力发电系统装备“三峡引领”号成功地并网发电了，单台机组每小时满发电量可以达到5500度，每年可为3万户家庭提供绿色的清洁能源。
未来单个海上漂浮式风电场的规模可能到300-500兆瓦，每小时满发电量可以达到30-50万度，每年可为150-300万户家庭提供绿色的清洁能源。
广东是用电大省，它的电能很多来自于西电东送。如果未来可以大规模地建设海上漂浮式风电场，我想这可能在很大程度上解决广东用电依赖的难题和窘境，同时也为祖国的碳中和、实现双碳目标提供一些助力和支持。
回首这几年的工作，在整个项目团队的精诚合作和团结努力下，我们完成了中国首台漂浮式风力发电系统装备的研制和应用示范，同时这也是全球首台抗台风型机组，我们把不可能变成了可能。
希望大家都积极投身海上风电事业，都有把不可能变成可能的勇气。
2022.07.20.04:10
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周三加油。
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