海上風(fēng)電運(yùn)維船的應(yīng)用及分析

葛為結(jié)

摘 要 海上風(fēng)電運(yùn)維船可以安全運(yùn)送維修人員登上風(fēng)機(jī)，并能運(yùn)輸海上風(fēng)電相關(guān)運(yùn)維物資，在海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)中具有重要地位，可有效支撐海上風(fēng)電的發(fā)展。本文主要介紹了所研發(fā)的雙體海上風(fēng)電運(yùn)維船，并介紹了該船型具有的特點(diǎn)，指出該海上風(fēng)電運(yùn)維船可有力推動(dòng)海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞 海上風(fēng)電;運(yùn)維船;鋁合金雙體船;船型研發(fā)

引言

在國家《風(fēng)電發(fā)展“十三五”規(guī)劃》背景下，海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展，運(yùn)維船需求隨之爆升。國家能源局在印發(fā)的《風(fēng)電發(fā)展“十三五”規(guī)劃》中指出，到2020年，海上風(fēng)電的并網(wǎng)裝機(jī)容量達(dá)到500萬千瓦以上，未來海上風(fēng)電將具有廣闊的發(fā)展空間。

海上風(fēng)電運(yùn)維船是海上風(fēng)電發(fā)展必不可少的部分，可運(yùn)輸海上風(fēng)電運(yùn)行維護(hù)方面的物資。普通的海上風(fēng)電運(yùn)維船在安全性、航速性、舒適性、裝卸載能力等方面相對較弱，市場急需更高效、更安全、更舒適的海上風(fēng)電專業(yè)運(yùn)維船，推動(dòng)海上風(fēng)電的發(fā)展[1]。本文所研發(fā)的海上風(fēng)電鋁合金雙體運(yùn)維船的設(shè)計(jì)圖紙已取得中國船級社的批準(zhǔn)，并準(zhǔn)許建造，目前主船體已建造成型，不久可投入實(shí)際使用，建成后將有效提高海上風(fēng)電運(yùn)維品質(zhì)。

1海上風(fēng)電發(fā)展概述

當(dāng)下我國正在進(jìn)行能源轉(zhuǎn)型，走綠色發(fā)展道路已經(jīng)成為共識，海上風(fēng)電則是推動(dòng)這一戰(zhàn)略早日落地的重要力量。對中國來說尤其如此，我國沿海11個(gè)省份的GDP約占全國的一半，總能耗也占全國的一半左右。對于這些地區(qū)而言，海上風(fēng)能資源豐富，新能源電力消納能力強(qiáng)，大力發(fā)展海上風(fēng)電將是加快能源轉(zhuǎn)型進(jìn)程的重要手段。

目前我國海上風(fēng)電開發(fā)已經(jīng)進(jìn)入了規(guī)?；?、商業(yè)化發(fā)展階段。我國海上風(fēng)能資源豐富，根據(jù)各省海上風(fēng)電規(guī)劃，全國海上風(fēng)電規(guī)劃總量超過8000萬千瓦，重點(diǎn)布局分布在江蘇、浙江、福建、廣東等省市，行業(yè)開發(fā)前景廣闊。近年來海上風(fēng)電得到了大力發(fā)展，國家出臺了多項(xiàng)政策鼓勵(lì)發(fā)展海上風(fēng)電，并走出國門開始與國外共同開發(fā)海上風(fēng)電資源。多項(xiàng)海上風(fēng)電政策的發(fā)布將進(jìn)一步促進(jìn)海上風(fēng)電的建設(shè)與發(fā)展。

2013-2017年，我國海上風(fēng)電機(jī)新增容量和累計(jì)容量呈逐漸擴(kuò)大的趨勢。2017年，新增裝機(jī)容量達(dá)到116萬千瓦，累計(jì)裝機(jī)達(dá)到279萬千瓦[2]。未來一段時(shí)間，海上風(fēng)電還有望進(jìn)一步提速。這種情況下，要保障我國海上風(fēng)電又快又好地發(fā)展，仍有一些隱憂必須盡快排除。首先是政策環(huán)境需要優(yōu)化，其次是必須強(qiáng)化創(chuàng)新力度，最后是加強(qiáng)對海上風(fēng)電的運(yùn)行維護(hù)力度，提高對海上風(fēng)電的運(yùn)行維護(hù)水平，推動(dòng)海上風(fēng)電的進(jìn)一步高質(zhì)量發(fā)展。

2海上風(fēng)電運(yùn)維船的應(yīng)用

海上風(fēng)電場運(yùn)行維護(hù)需綜合考慮離岸距離、氣象海況、機(jī)組故障率，維護(hù)行為、發(fā)電能力、運(yùn)維經(jīng)濟(jì)性等因素來進(jìn)行運(yùn)維船的配置。一般來說較大規(guī)模的風(fēng)電場采用船隊(duì)形式，包括不同形式的船舶，如交通艇、專業(yè)運(yùn)維船、專業(yè)運(yùn)維母船、救援監(jiān)護(hù)船及其他專用工程船舶。海上風(fēng)電維護(hù)船的主要功能：是海上風(fēng)電場施工、運(yùn)行和維護(hù)的重要交通運(yùn)維工具。主要運(yùn)輸及儲藏風(fēng)機(jī)配件、油品，維修工具、日常供給物品，搭載海上風(fēng)電施工、維護(hù)相關(guān)人員以及為工作人員提供食宿休息、緊急救助等。

海上風(fēng)電維護(hù)船船配置的一般原則是：天氣較好、離岸較近的海上風(fēng)電場采用普通運(yùn)維船，天氣復(fù)雜、離岸較近的海上風(fēng)電場采用先進(jìn)專業(yè)運(yùn)維船，天氣較好、離岸較遠(yuǎn)的海上風(fēng)電場采用普通運(yùn)維船或?qū)I(yè)運(yùn)維船和運(yùn)維母船，天氣較復(fù)雜、離岸較遠(yuǎn)的海上風(fēng)電場采用專業(yè)運(yùn)維船和運(yùn)維母船[3]。影響運(yùn)維船主要參數(shù)的環(huán)境因素主要包括距離、水深、波高、風(fēng)況等。

海上風(fēng)電機(jī)組相對于陸上風(fēng)電來說故障率更高，因?yàn)樗鼈兠媾R的是一個(gè)更加惡劣的環(huán)境、更高難度的維護(hù)方式等。隨著海上風(fēng)電的發(fā)展，海上風(fēng)電場建設(shè)不得不需要轉(zhuǎn)移到離岸更遠(yuǎn)的地方，更深的水域。由于這個(gè)變化，運(yùn)維成本將會增加，同時(shí)面臨更遠(yuǎn)的運(yùn)輸距離，更惡劣的氣候條件和更嚴(yán)峻的物流挑戰(zhàn)。為降低海上風(fēng)電場運(yùn)維成本及提高風(fēng)電場可利用率，需要合理的規(guī)劃海上風(fēng)電場運(yùn)維工作，并研發(fā)性能更加優(yōu)越的海上風(fēng)電運(yùn)維船型。

3海上風(fēng)電運(yùn)維船型研發(fā)

通過不斷了解市場需求，持續(xù)調(diào)研，同時(shí)不斷在技術(shù)方面進(jìn)行改進(jìn)，并嚴(yán)格遵循“跑得暢、靠得上、靠得穩(wěn)、人能上”的船型設(shè)計(jì)目標(biāo)，有效汲取了國內(nèi)外相關(guān)船舶設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，針對應(yīng)用海域的特點(diǎn)，在船型與功能上作了深入的技術(shù)攻關(guān)。研發(fā)出的專業(yè)雙體海上風(fēng)電運(yùn)維船，可幫助解決海上風(fēng)電運(yùn)維的交通難題，提高了對海上風(fēng)電的運(yùn)維水平。

本次研發(fā)的海上風(fēng)電運(yùn)維船主尺度參數(shù)為：總長約22.5m，型寬7.8m，設(shè)計(jì)航速約18kn。該船具有以下特點(diǎn)：一是采用鋁合金材料，以減輕空船重量，提高航速，并降低能耗;二是采用雙體戰(zhàn)斧式船型，可減少波浪阻力，可降低航行時(shí)的油耗，節(jié)約營運(yùn)成本，并保證高速時(shí)仍然獲得最佳的性能;三是航速高，距岸較遠(yuǎn)的風(fēng)電場也能當(dāng)天返回;四是航區(qū)為近海航區(qū)，有效擴(kuò)大了航行區(qū)域，拓展了海上風(fēng)電的發(fā)展空間。

該海上風(fēng)電運(yùn)維船目前采用性價(jià)比較高的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)，若加大柴油機(jī)功率將進(jìn)一步提高航速。該海上風(fēng)電運(yùn)維船的甲板面積大，布置寬敞，可搭載各種專業(yè)運(yùn)維設(shè)備及物資，可拓展性強(qiáng)。該船的內(nèi)部設(shè)有廚房、餐廳、休息室、辦公室、儲藏室等，艙室裝潢綠色環(huán)保，座椅布置寬闊舒適，一次可搭載12名運(yùn)維人員。另外，該海上風(fēng)電運(yùn)維船具有優(yōu)良的平穩(wěn)性，首部設(shè)升高平臺，升高平臺前部設(shè)專業(yè)的橡膠護(hù)舷和聚脲護(hù)舷，以確保工作人員從船上安全登入風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)平臺。該船型無論是處于靜止或海上航行的狀態(tài)，都可確保船體具有較小的移動(dòng)幅度。同時(shí)該船具有良好的操控性，使用可靠，維護(hù)方便，未來將有力推動(dòng)海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

4結(jié)束語

通過對海上風(fēng)電運(yùn)維船的船型研發(fā)，可極大拓展風(fēng)電運(yùn)維船的市場，體現(xiàn)出與時(shí)俱進(jìn)的發(fā)展理念，只有以市場需求為導(dǎo)向才能在市場的洪流中屹立堅(jiān)挺。未來海上風(fēng)電運(yùn)維船相關(guān)的制造企業(yè)仍需不斷深入調(diào)研分析海上風(fēng)電運(yùn)維的實(shí)際需求，全方位考慮各種因素，不斷鉆研并提升技術(shù)，助力海上風(fēng)電的快速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 陳釔西，柯逸思，張忠中，等. 國內(nèi)海上風(fēng)電運(yùn)維船發(fā)展現(xiàn)狀及分析[J]. 風(fēng)能，2017，（12）：40-44.

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[3] 楊程. 淺析海上風(fēng)電運(yùn)維船的發(fā)展[J]. 海峽科學(xué)，2016，（12）：78-80.