隨著海上風電逐漸成為行業發(fā)展熱點,風電安裝船越來越(yuè)廣泛(fàn)地應用於各大海上風(fēng)電項目中。風電安裝船(chuán)像一位(wèi)“超級大力士” 和 “海(hǎi)上建築師”,承擔著運輸、安裝巨型風機的重任,默默推動著清潔(jié)能源事業的(de)發展。今天,就(jiù)讓風電頭條(wind-2005s)走進風電安裝船的世界,探(tàn)尋它的奧(ào)秘。

風電安裝船(chuán)的定義
風電安裝船,是專門用於海上風(fēng)電設備運輸和安(ān)裝的海洋工(gōng)程船舶。它宛如一個海上的“移(yí)動(dòng)工廠”,將運(yùn)輸船、海上作業平台、起(qǐ)重船以及生活供給船的各項功能巧妙地融為一體,裝備有先進的動力定位係統和自動控製係統,能夠獨立(lì)完成海上風電設備從運輸到(dào)安裝的一係列複雜作業,且全過程通常無(wú)需其他船舶協助。
早期的海上風機安裝主要(yào)通過起重船或自升式平台進行(háng), 伴隨著海上風力發電的迅猛發展,從2002年開始出現了新建或改裝的專業化海上風電安裝船。風電安裝(zhuāng)船通過多樣(yàng)化設計涵蓋從近海到深遠海的全場景需求,並逐步(bù)向多功能、高效率、環保方向演進。
風電(diàn)安裝船的種(zhǒng)類(lèi)
風電安裝船的應用場景和範圍按(àn)照近海或者深遠(yuǎn)海以及(jí)作業類型進行劃分。
(一)淺海、近海領域
1、自升式安裝船:自升式安裝船是(shì)一種帶有可升降樁腿的海洋工程船舶。到達作業地點後,通(tōng)過液壓或齒輪齒條係統(tǒng)將樁(zhuāng)腿插入海底,把船體(tǐ)抬離水麵形成穩定平台。這種設計使(shǐ)船舶在風浪中(zhōng)也能保持高度穩(wěn)定(dìng),有效降低(dī)環境因素對安裝作業的影響。
這(zhè)種船(chuán)通常適用(yòng)水深小於等於70米的海域。一般可以安裝(zhuāng)8MW及以上的風機。
2、起重船:在風電安裝船的(de)大家族中,起重船是不(bú)可或缺(quē)的重要(yào)成員(yuán)。起重船,也被稱為浮吊船,分為自航和非自航兩種類型,在風機安裝作(zuò)業(yè)中,自航型更為常用(yòng)。它配(pèi)備可旋轉的起重機,這一關鍵設備賦予了它靈活選擇風機安裝位置的能力。

(二)深遠(yuǎn)海領域
1、浮式安裝(zhuāng)船:是一種(zhǒng)用於海(hǎi)上工程(如(rú)風電(diàn)設備、海洋平台、海底管道等)安裝(zhuāng)的特種船舶,其核心特點是在作(zuò)業過程中船體始終漂浮於水麵,通過船舶自身的穩定性、定位係統和起重設備完(wán)成安裝任務。與自(zì)升式、半潛式(shì)安裝船(需通過樁腿或下潛船體固定)不同,浮式安裝船無需依賴海底支(zhī)撐,可以適用於水深較深、海底地質複雜或需要靈活移動的作業(yè)場景,尤其在深遠海領域應(yīng)用廣泛。有的浮式安裝(zhuāng)船可一次性運輸 3~4台10兆瓦(wǎ)以上的風電機組(zǔ)。
2、半潛式安裝船:是一種專門用於海上安裝作業的特種船舶,通過調整船身壓載水艙(cāng)內的水量,使船身甲(jiǎ)板潛入水下(xià)一定深度,讓需要安裝的貨(huò)物(如海上風電(diàn)設(shè)備、海洋平台模塊等)能夠(gòu)通過自身浮力漂(piāo)浮到裝貨甲板上方,然後排出壓載水(shuǐ),使船身連同貨物一起浮出水麵,再將貨物固定好,前往指定地點進行安裝作業。
風電(diàn)安裝船的特征
雖然風電(diàn)安裝船有很多不同的類型,但這些安裝船基本有以下幾個(gè)特征:
(一)強大的起重能力(lì):海上風(fēng)電設(shè)備龐大沉重,如大兆瓦風機葉片超百米、塔(tǎ)筒上百米且重(chóng)達百噸級,發電(diàn)機等核心部件也重量驚人。為(wéi)應對這些(xiē)設備的吊裝(zhuāng),風電安裝船配備(bèi)超大起重能力的起重機(jī)。最新(xīn)的Boreas 主吊起重能力達3310噸,能滿足大兆瓦風機安裝需求。
(二)穩定的(de)作業平台:海(hǎi)上環境(jìng)複雜多變,風浪會影響安裝作業的(de)精準度與安全性。自升式風電安裝船通過樁(zhuāng)腿插入海底,將船體抬離水麵(miàn),形成穩定平台;半潛式風電安裝船則通過調整壓載水艙水量,使船體部分潛(qián)入水中,依靠立柱支撐保持穩(wěn)定(dìng),減少海浪影(yǐng)響。
(三)特殊(shū)的定位係統:為在(zài)海上準確定位,確保設備安裝精度,風電安裝船(chuán)常配備(bèi)先進(jìn)定(dìng)位係統(tǒng)。動態定位係(xì)統(DP)依靠 GPS、聲呐等設(shè)備和推進器,實時調整船位,DP2、DP3 級係統定位(wèi)精度可達米級;錨泊定(dìng)位則通過多點拋錨,利用錨(máo)鏈拉力固定船舶(bó),適用(yòng)於特定海況和作業場景。
(四)較大的裝載空間:風電安裝船需一次性運輸多套風機設備及相關部件(jiàn),其甲板寬敞,能容納多台大型風機部件,減(jiǎn)少往(wǎng)返運輸次數,提高施工效率。
(五)良好的自航能力:自航自(zì)升式和起重船類型的風電安裝船具備自航能力,可快速在不同作業(yè)地點轉移,無需(xū)拖(tuō)船輔助,能靈活應(yīng)對多個風電場(chǎng)項目,提升設備利(lì)用率,降低(dī)運輸成本和時(shí)間成本。
(六)專(zhuān)業的配套設(shè)備:除起重設備外,風電(diàn)安裝船還配(pèi)備(bèi)打樁設備、吊裝輔助裝置、設備固定裝置等。打樁設備用於安裝風機基礎,吊裝輔助裝置保障(zhàng)吊裝過(guò)程平穩,設備固定(dìng)裝置確保運輸途中設備安全。
(七(qī))抗風浪與耐腐蝕性:長(zhǎng)期處(chù)於海洋環境(jìng),風電安裝船要具備出色的(de)抗(kàng)風浪(làng)和耐腐蝕性(xìng)能。船體結構堅固,采用高強度鋼材增強抗風浪能力;表麵(miàn)塗裝特殊防腐材料,保護船體免受海水(shuǐ)侵蝕,延長(zhǎng)使用壽命。
(八)先進的智能化(huà)與自動化技術:現代風電安裝船融入智能化與自動化技(jì)術,如自(zì)動(dòng)化吊裝係統可精確控製吊裝(zhuāng)過程(chéng);船(chuán)舶(bó)管(guǎn)理係統實時監測船舶運行(háng)狀態、設備參數和海況數據,通過數據分(fèn)析優化作業(yè)流程(chéng)、提前預警故障,提高作業安全性(xìng)和效率。
風電安裝船的(de)應用場景
風電安(ān)裝(zhuāng)船(chuán)是海上風電(diàn)施工的“核(hé)心裝備”,集運輸、安裝、調試(shì)等多功(gōng)能(néng)於一(yī)體(tǐ),貫穿風電場建設的全流程。
(一)在基礎施工領域,風電(diàn)安裝船可以用於運輸單樁基礎至(zhì)指定機位。通過船上(shàng)的打樁錘(如液壓衝擊錘)將單樁垂直打入海底,精度誤差需控製在(zài)厘米(mǐ)級。此外,風電安(ān)裝船還可以用於(yú)導管架基礎安裝,運輸預製好的導管架(多根(gēn)鋼(gāng)管焊接成的框架結構)至現場。通過船舶(bó)起重機將導管(guǎn)架整體吊起並沉入(rù)海底,利用樁腿(tuǐ)或灌漿(jiāng)固定並安裝(zhuāng)上部組塊。
(二)在風機吊裝領域,進行塔筒(tǒng)吊裝、機艙吊裝(zhuāng)和(hé)葉片吊裝。也可以在(zài)陸上或港口完成風(fēng)機組裝,由安裝船整體運輸並吊裝至基礎上(shàng)。
(三)在海纜鋪設領域,可以通過風電安裝船運(yùn)輸海底電(diàn)纜(高壓直流或交(jiāo)流(liú)電纜,直徑可達半米)至指定(dìng)路線。通過船上的電纜敷設係統(tǒng)(如張力機、埋設犁)將電纜鋪設至海底(dǐ)溝(gōu)槽,深度需(xū)達1-2 米以防衝(chōng)刷。
(四)在風電運維領域,可以(yǐ)通過風電安裝船上的GPS、聲呐係統(如多波束測深儀)為基礎安裝提供定(dìng)位數據。通(tōng)過船上設(shè)備實時監測風速、波浪高度等參數,確保作業安全。如果(guǒ)風機出現故障需要維修,風電安裝船(chuán)可以搭載升降(jiàng)平台或無人(rén)機,對運行中的風(fēng)機進行葉片清(qīng)洗、部件更換。
主要產品展示
國內風電安裝船主要產品如(rú)下:
(一)三(sān)航“風範(fàn)號”:中交第三航(háng)務(wù)工程局的 2400 噸(2×1200 噸(dūn))雙臂變幅起重船,為海上風電場東海大橋風電示範區(qū)風電設備安裝專門設計。2011 年,助力東海風電 5 兆瓦樣機與承台(tái)基座(zuò)塔筒(tǒng)實(shí)現精確對接(jiē),采用(yòng)四鉤聯動作業方法。

(二)三航“風華(huá)號”:船長 81.6m,寬 40.8m,型深 7.2m,樁腿長 67m。可(kě)在水深(shēn) 40 米以內的泥砂質(zhì)海域作業(yè)。配備 1000 噸及 360 噸繞樁式全回轉起重機各 1 台,抬升機(jī)構采用國內首創的主輔油缸插銷式,集大型設備吊裝、風電基礎打樁、設備安裝、運輸(shū)於一體,裝載和起重能力強勁。
(三)鐵建風電01:具備(bèi)4100噸的運輸能(néng)力、1300噸的單樁重量和1300噸的繞樁吊機起重能力。該船長105米,寬42米,起重能力約1300噸,型深8.5米,樁腿總(zǒng)長85米,最大作業水深50米,續航力3000海(hǎi)裏,可以抵禦16級台風,可在(zài)惡劣海況(kuàng)下實現高精度安裝。

(四)普豐托本號:船型長100m,寬(kuān) 40m,型深 8m,樁腿長 78m。可同時用於漂浮模式和舉升模式(shì)下的起(qǐ)吊作業,工作(zuò)水深可(kě)達 45 米,配備(bèi)利勃海爾全回轉起重機最大吊重 1000T,最(zuì)大起重高度 115m,最大風暴自存能力 14 級。是國內引進的先進的自帶動力定位(wèi)係統 DP3 的自升式起(qǐ)重平台,能縮短風(fēng)電安裝的施工周期,提高施工效(xiào)率。

(五)海洋風電38:適合近海及潮間帶施工的自升式風電安裝船,配備(bèi)起重能力 250T 的海工吊機。型長 89.62 米、型寬 36 米、型深 5 米、樁腿長 42 米,最大起重為 250T,作(zuò)業水深小於 35 米,安裝方式為分體吊裝。
(六)華電1001 號:由潤邦海洋首製的(de)自升式(shì)海上風電(diàn)安裝平台(tái),總長(zhǎng) 140 米,型長 89.9 米,型寬 39 米,型深 6.6 米,設計吃水 3.3 米,樁腿長 60 米,最大作業水深(加入泥深度)達 35 米,最(zuì)大起重 700T 大型吊機及(jí) 120T 輔助吊機各一台。
(七)華爾辰號:采用雙體船設計,是集風塔打樁、風電設備安裝於(yú)一體的海(hǎi)上風電設備工(gōng)程安裝施工船舶。船長90 米,船寬 50 米,型深 6.8 米。船體上配置 83 米高的主吊鉤平台,主吊鉤平台安裝一台 400 噸能 360 度回轉的起(qǐ)重機(jī),最大(dà)吊高為 120 多米。

風電安裝船生產企業(yè)
(一(yī))上海振(zhèn)華重工(gōng)(集團)股(gǔ)份有限公司(sī)
是重型裝(zhuāng)備製造行業的知名(míng)企業,為國有控股A、B 股上市公司。公司在海洋重工領域(yù)實力(lì)強大,擁有年產各種鋼構 100 萬噸的(de)能(néng)力,具備較強的船運設計(jì)及海上安裝能力。成功打造了世界最大風電施工平台 “龍源振華(huá)叁號” 等一係列風電安裝船,在風電安裝船的設計和建造方麵擁有豐富經驗和先進技術。
(二)武漢船用機(jī)械有限責任公(gōng)司(sī)
是中國船舶集團有限公司的重要成員單(dān)位,始建於1958 年。作(zuò)為國內首批進(jìn)入海洋工(gōng)程裝備領域的企業之一,能(néng)夠按照 API 標準要求研製生產各類海洋工程船和海洋平台配套設備。承擔(dān)製造(zào)了中國首艘自航(háng)式海上風電(diàn)多功能安裝(zhuāng)平台,該船不少核(hé)心指標刷新了全球海上風電安裝平台之最。
(三)煙台中集來福士海洋工程有限公司
是中國領先的海洋工程裝備製造商。2023 年 12 月 24 日(rì),其自主設計(jì)建造的首艘 “3060” 係列 2200T 自升式風電安裝船正式交付。該船是我國目前(qián)唯一能夠承運(yùn)整根塔筒、滿足 20 兆(zhào)瓦級風機安(ān)裝需求的新一代風電安裝(zhuāng)船,總體技術性能達到國內領先水平。
(四)中遠海(hǎi)運(yùn)重工
是全(quán)球知名的船(chuán)舶製造(zào)和修理企業。啟東中遠海運(yùn)海工(gōng)為全(quán)球最(zuì)大風電(diàn)安裝船運營商(shāng)Cadeler 建造了多艘 A 級風電安(ān)裝船,總價值(zhí)超過人民幣 123.17 億元,展(zhǎn)現出其在風電安裝船建造領域的強(qiáng)大(dà)實力。
資料來源:百度百科、中遠海風電、航運情報等
來源:風電頭條(tiáo)
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