風電安裝船

簡介

　　海上風機安裝基本都是由自升式起重平臺和浮式起重船兩類船舶完成的，船舶可以具備自航能力也可以是非自航。單獨或聯(lián)合采用何種方式安裝取決于水深、起重能力和船舶的可用性。其中聯(lián)合安裝比較典型的方式是由平甲板駁船裝載風機部件或者單基樁拖到現(xiàn)場，再由自升式平臺或起重船從平板駁船上吊起部件完成安裝或打樁。早期的安裝船都是借用或由其他海洋工程船舶改造的，但隨著風機的大型化，小型船舶無法滿足起重高度和起重能力的要求。近年來歐洲多家海洋工程公司相繼建造和改造了多條專門用于海上風機安裝的工程船舶。安裝船舶的大型化也是一個趨勢，專門的風車安裝船一次最多可以裝載10臺風機。以下按照船型和適用的工作海域?qū)⒑Ｉ巷L車安裝船舶作分類比較。

起重船

        起重船通常具備自航能力，船上配備起重機，可以運輸和安裝風車和基礎。起重船除在過淺區(qū)域需考慮吃水外其余區(qū)域不受水深限制，且多為自航，在不同風機位置間的轉(zhuǎn)移速度快，操縱性好，使用費率很低，船源充足，不存在船期安排問題。但起重船極其依賴天氣和波浪條件，對控制工期非常不利，現(xiàn)已較少使用。但在深海(大于35m)條件下由于無法使用自升式平臺/船舶進行安裝，故仍須使用起重船。與近海小型起重船相比，雙體船船型具有穩(wěn)性好、運載量大、承受風浪能力強的優(yōu)點，目前也開始應用在海上風機安裝中。在荷蘭EgmondaanZee風電場的建設中，主要由應用于海上橋梁架設的雙體起重船Svanen完成了單基樁的打樁工作。該船尺度為102.75m×71.8m×6m，起重高度高于甲板76m，起重能力8700t。

自升式起重平臺

　　自升式平臺配備了起重吊機和4～8個樁腿，在到達現(xiàn)場之后樁腿插入海底支撐并固定駁船，通過液壓升降裝置可以調(diào)整駁船完全或部分露出水面，形成不受波浪影響的穩(wěn)定平臺。在平臺上起重吊機完成對風機的吊裝。駁船的面積決定一次性可以運輸?shù)脑O備的數(shù)量，自升平臺沒有自航設備，甲板寬大而開闊、易于裝載風機。對于單樁式基礎的安裝，只需在平臺上配備打樁機即可。由于不具備自航能力，自升平臺需由拖船拖行，導致其在現(xiàn)場不同風機點之間轉(zhuǎn)場時間較長，操縱不便，且需要平靜海況。自升式起重平臺是目前海上風電安裝的主力。

自航自升式風機安裝船

　　隨著風機的不斷大型化以及離岸化，起重能力和起重高度的限制以及海況的復雜化使得傳統(tǒng)的起重安裝船舶無法滿足需求。在這種情況下，出現(xiàn)了兼具自升式平臺和浮式船舶的優(yōu)點，專門為風機安裝而設計與建造的自航自升式安裝船。與之前的安裝船舶相比，自航自升式安裝船具備了一定的航速和操縱性，可以一次性運載更多的風機，減少了對本地港口的依賴。船舶配備專門用于風機安裝的大型吊車和打樁設備，具有可以提供穩(wěn)定工作平臺的自升裝置，可以在相對惡劣的天氣海況下工作，且安裝速度較快。英國MPI公司的五月花號(MayflowerResolution)是世界上第一艘專門為海上風力發(fā)電機的安裝而建造的特種船舶。船舶尺度130.5m×38m×8m，可以一次性運載10臺3.5MW的風機，允許的風機塔架最大高度和葉片最大直徑均為100m，航速10.5kn，配備艏側(cè)推動力定位裝置，有6個樁腿，可在3～35m水深作業(yè)，作業(yè)時船體提升高于水面一定高度，其最高起吊高度為85m，最大起重能力在25.5m半徑時為300t，在78m半徑時為50t。在英國NorthHoyle，KenithFlats等諸多風電場五月花號均實施了安裝作業(yè)。

樁腿固定型風車安裝船

　　樁腿固定型風車安裝船是自航自升式風車安裝船與起重船之間的一種折中方案。其通常由常規(guī)船舶改建而成，尺度小于專門建造的安裝船，樁腿為改建中安裝。在作業(yè)工程中船體依然依靠自身浮力漂浮在水中，樁腿只起到穩(wěn)定船體的作用。

離岸動力定位及半潛式安裝船

　　目前主要用于海上石油開發(fā)。動力定位安裝船可以在除淺水區(qū)域外的任何水深條件下作業(yè)，安裝效率高，但易受天氣因素制約。半潛式動力定位安裝船在理論上是性能最優(yōu)的，但其建造和使用成本過高，尚未在風機安裝中采用。