海上风电安装船的发展趋势探讨

王胜

摘 要：时代的发展，环保问题日益严重，能源需求量也在大幅增加，风能是目前清洁性非常高的新能源形式，所以在世界范围内应用逐步扩大。海上风力发电能够充分的发挥出风能的优势，环保性比较高，已经逐步的应用到全球范围内，其发展速度是非常快的。海上风力发电安装船是风电场建设的关键性设备，所以其取得了很快的发展。

关键词：海上风电;安装船;发展趋势

1类型及特点

海上风电场在进行规划建设中，不管是风机还是基础安装部分，都要有具备较高运输能力的设备的将其运输到安装地址内，同时还应该选择合适的起吊设备和定位方式。海上风电安装具体包含分体安装、整体安装两种方式，而前者是应用比较多的方式。而一些欧美的国家中，则以一体安装为主。

当前安装完成的海上风力发电就是应用起重能力非常高的自升式平台和浮式起重船两种船舶形式。船舶可以根据实际情况确定合适的方式，要满足安装的标准和要求。其中，联合安装是应用最为广泛，主要是通过平板驳船装载风机部件的方式运输到现场，再进行安装施工。

起重船，又称为浮吊，主要是安装有起重机的浮动平台，被大量的应用到海上作业环节中，可以是自航或者非自航的。该设备具体的优势就是可以实现风电设备的稳定运输，除了能够在浅区吃水综合分析之外，其他部分区域没有水深的限制，应用费用比较小，船源比较多。自航能力的起重船能够在不同风机实现快速转移，操纵效果比较好。但是起重船的运行受到天气、波浪等影响，难以有效控制，一般很少应用。

坐底式风电安装船，通常都是应用到沿海滩涂或者比较浅的区域内， 通过潮水退去或者压载等方式将船体深入到海底呢，锚泊系统比较固定， 稳定性能非常高，但是作业水域内深度受到影响，移动速度比较慢，所以要综合分析船底的强度，且仅能够使用到潮间带中，应用范围比较窄。

非自航自升式平台，使用范围比较大，通常是配置有其中吊机与4～8个桩腿，进入到施工现场后，桩腿直接深入到海底的固定平台内，利用液压装置来将驳船顶升到水面，可以组合成为不受波浪影响的稳定平台，可以在该平台中进行吊装施工。自升式平台并没有设置自航装置，甲板宽度大，容易进行风电装载施工，驳船的运输能力较高，可以实现单次全部运输所有设备。单桩基础结构形式安装，只要设置桩机就能够达到要求。但是非自航自升式平台机动效果不足，效率也很低，如果遇到恶劣天气就会产生较大伤害。

自航自升式安装船。风电机组正在想着大型化的方向发展，起重能力、高度等都在逐步增加，海上的状况正在复杂化，所以如果使用传统船舶进行安装根本无法满足要求的。这种条件有自升式、浮式联合的船舶形式，主要是给风电安装设计的多功能性的自升式安装船。较之其他类型的安装船舶，该类型的传播航速快、操控效果非常好，能够在短时间内完成多台风机同时运输，且打桩、吊装的效果是非常好的，移动速度很快，是当前海上风电安装首选。

2海上风电安装船的发展趋势

传统的安装传播都是利用其他的海洋功能船舶经过改造之后形成的，但是现代社会要求更加大型化，小型船舶根本不能满足其中高度和重量的要求，且不能达到机动性、稳定性标准，一旦风浪较大，就会导致无法施工。因此，对于海上风电场进行开发设计先进安装设备是非常重要的， 而且因为海上风电逐步向着深海发展，其安装船有着下面几个优势：

2.1     适用水深越来越大

海上风电场建设向着深水方向发展，因此，风电安装设备水深应该逐步增大，从滩涂到当前的40米～60米水深，经过未来预测，浮式风机技术快速成熟，海上风电安装船可以满足的水深更大。

2.2     主吊能力越来越大

海上风力发电机功率在大幅的增加，当前的8MW 风机已经研发成功，所以重量逐步增大;海上安装一体化设备成本较低、效率非常高，所以吊装能力得到有效的提升，当前所应用比较普遍的海上风电安装平台吊装可以达到800吨到1200吨，有些单位已经开发出1600吨主吊能力的风电安装船。

2.3     主甲板可利用面积越来越大

为了能够保证安装效率得到提升，海上风电安装船应该实现大量的风机设备的运输，所以主甲板面积应该尽量的增大，以满足海上发电的要求。

2.4     主甲板承载能力增强

风电设备重量增加、安装能力提升，所以必须要保证主甲板承载能力得到提高，当前已经从以前的4t/m2发展到20t/m2，未来还有很大的增加空间。

2.5     功能愈发完善

海上风电场技术在逐步提升，功能性逐步完善，比如当前先进的风电船已经安装定位系统，设置有功率非常大的打桩机等，人员也比较多，能够满足很多恶劣条件下使用需要。

3对海上风电安装船的几点思考

当前海上风力发展领域有了很大的发展，形成产业化的发展趋势，海上风电安装技术水平也得到很大提升，很多海上风电安装船都已经投入到市场中应用。目前已经有超过20座的海上风电安装船进行设计和施工，因此，海上风电安装船已经成为极为重要的设备。基于此，海上风电安装船未来发展，应该从以下几个方面出发进行。

3.1     国家职能部门应加强海上风电开发的支持和引导

海上风电开发有很多相关领域，很多單位对于海上风电的认识度都是不同的，各个地区职能部门的管理标准相差较差，且国家开始全面的进行海洋、海事等部门管理，能够有效促进海上风电行业稳步发展，也能够促进海上风电发展事业全面进步。

3.2     积极开展海上风电安装船的研发，开发出具备自主知识产权的产品

当前从事海上风电安装船设计、研发的企业是比较少的，仅有几家，比如上海振华、第708所等，目前只是满足市场使用需求，难以形成完整的技术体系，船型类型、功能还无法满足个性化的需求。海上风电开发技术逐步的发展，设计单位投入更大的资金和精力进行研发，能够促进海上风电安装船技术水平的提升，提高国际竞争力，促进海洋工程装备领域的全面化发展。

3.3     确定需求实现海上风电安装设备优化，降低成本

当前实际情况分析，海上风电安装船成本是非常高的，风电项目的设计和建造还需要进一步的确定使用需求，优化整个作业环节，有效的进行安装船的配置和应用，可以实现海上风电开发成本的降低。随着时代的发展，海上风电运维进入到新的发展阶段，要实现统一规划和应用，提高总体水平。

3.4     全面开展海上风电安装船技术研发，制定相应设计标准

随着技术发展和进步，海上风电安装船的技术规范性逐步的提升，进入到新的发展阶段就需要全面开展海上风电安装船的技术研发，制定相应设计标准，约束设计和建设工作，降低成本，提高技术水平，满足海上风电开发需求。

参考文献：

[1] 屈浩东， 李征. 海上风电安装船“福船三峡”跨港区拖航的风险评估与防范措施[J]. 航海，2018，000（002）：51-54.

[2] 曹春潼. 一种海上风电安装船功能设定与参数选型[J]. 船舶标准化工程师，2018，51（06）：84-87.

[3] 李卓. 海上风电安装船技术发展趋势及突围路径[J]. 中国科技投资，2019，000（008）：110.