風(fēng)電安裝船

簡(jiǎn)介

　　海上風(fēng)機(jī)安裝基本都是由自升式起重平臺(tái)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(dú)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(fēng)機(jī)部件或者單基樁拖到現(xiàn)場(chǎng)，再由自升式平臺(tái)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(fēng)機(jī)的大型化，小型船舶無(wú)法滿足起重高度和起重能力的要求。近年來(lái)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(fēng)機(jī)安裝的工程船舶。安裝船舶的大型化也是一個(gè)趨勢(shì)，專門的風(fēng)車安裝船一次最多可以裝載10臺(tái)風(fēng)機(jī)。以下按照船型和適用的工作海域?qū)⒑Ｉ巷L(fēng)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(jī)，可以運(yùn)輸和安裝風(fēng)車和基礎(chǔ)。起重船除在過(guò)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(fēng)機(jī)位置間的轉(zhuǎn)移速度快，操縱性好，使用費(fèi)率很低，船源充足，不存在船期安排問(wèn)題。但起重船極其依賴天氣和波浪條件，對(duì)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(wú)法使用自升式平臺(tái)/船舶進(jìn)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(yùn)載量大、承受風(fēng)浪能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，目前也開始應(yīng)用在海上風(fēng)機(jī)安裝中。在荷蘭EgmondaanZee風(fēng)電場(chǎng)的建設(shè)中，主要由應(yīng)用于海上橋梁架設(shè)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(tái)

　　自升式平臺(tái)配備了起重吊機(jī)和4～8個(gè)樁腿，在到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)之后樁腿插入海底支撐并固定駁船，通過(guò)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(tái)。在平臺(tái)上起重吊機(jī)完成對(duì)風(fēng)機(jī)的吊裝。駁船的面積決定一次性可以運(yùn)輸?shù)脑O(shè)備的數(shù)量，自升平臺(tái)沒(méi)有自航設(shè)備，甲板寬大而開闊、易于裝載風(fēng)機(jī)。對(duì)于單樁式基礎(chǔ)的安裝，只需在平臺(tái)上配備打樁機(jī)即可。由于不具備自航能力，自升平臺(tái)需由拖船拖行，導(dǎo)致其在現(xiàn)場(chǎng)不同風(fēng)機(jī)點(diǎn)之間轉(zhuǎn)場(chǎng)時(shí)間較長(zhǎng)，操縱不便，且需要平靜海況。自升式起重平臺(tái)是目前海上風(fēng)電安裝的主力。

自航自升式風(fēng)機(jī)安裝船

　　隨著風(fēng)機(jī)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(fù)雜化使得傳統(tǒng)的起重安裝船舶無(wú)法滿足需求。在這種情況下，出現(xiàn)了兼具自升式平臺(tái)和浮式船舶的優(yōu)點(diǎn)，專門為風(fēng)機(jī)安裝而設(shè)計(jì)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(yùn)載更多的風(fēng)機(jī)，減少了對(duì)本地港口的依賴。船舶配備專門用于風(fēng)機(jī)安裝的大型吊車和打樁設(shè)備，具有可以提供穩(wěn)定工作平臺(tái)的自升裝置，可以在相對(duì)惡劣的天氣海況下工作，且安裝速度較快。英國(guó)MPI公司的五月花號(hào)(MayflowerResolution)是世界上第一艘專門為海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)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(yùn)載10臺(tái)3.5MW的風(fēng)機(jī)，允許的風(fēng)機(jī)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(dòng)力定位裝置，有6個(gè)樁腿，可在3～35m水深作業(yè)，作業(yè)時(shí)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(shí)為300t，在78m半徑時(shí)為50t。在英國(guó)NorthHoyle，KenithFlats等諸多風(fēng)電場(chǎng)五月花號(hào)均實(shí)施了安裝作業(yè)。

樁腿固定型風(fēng)車安裝船

　　樁腿固定型風(fēng)車安裝船是自航自升式風(fēng)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(dòng)力定位及半潛式安裝船

　　目前主要用于海上石油開發(fā)。動(dòng)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(dòng)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(guò)高，尚未在風(fēng)機(jī)安裝中采用。