海上風電運維船的應用及分析

葛為結

摘 要 海上風電運維船可以安全運送維修人員登上風機，并能運輸海上風電相關運維物資，在海上風電產業中具有重要地位，可有效支撐海上風電的發展。本文主要介紹了所研發的雙體海上風電運維船，并介紹了該船型具有的特點，指出該海上風電運維船可有力推動海上風電產業的發展。

關鍵詞 海上風電;運維船;鋁合金雙體船;船型研發

引言

在國家《風電發展“十三五”規劃》背景下，海上風電產業迅猛發展，運維船需求隨之爆升。國家能源局在印發的《風電發展“十三五”規劃》中指出，到2020年，海上風電的并網裝機容量達到500萬千瓦以上，未來海上風電將具有廣闊的發展空間。

海上風電運維船是海上風電發展必不可少的部分，可運輸海上風電運行維護方面的物資。普通的海上風電運維船在安全性、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、更舒適的海上風電專業運維船，推動海上風電的發展[1]。本文所研發的海上風電鋁合金雙體運維船的設計圖紙已取得中國船級社的批準，并準許建造，目前主船體已建造成型，不久可投入實際使用，建成后將有效提高海上風電運維品質。

1海上風電發展概述

當下我國正在進行能源轉型，走綠色發展道路已經成為共識，海上風電則是推動這一戰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。對于這些地區而言，海上風能資源豐富，新能源電力消納能力強，大力發展海上風電將是加快能源轉型進程的重要手段。

目前我國海上風電開發已經進入了規模化、商業化發展階段。我國海上風能資源豐富，根據各省海上風電規劃，全國海上風電規劃總量超過8000萬千瓦，重點布局分布在江蘇、浙江、福建、廣東等省市，行業開發前景廣闊。近年來海上風電得到了大力發展，國家出臺了多項政策鼓勵發展海上風電，并走出國門開始與國外共同開發海上風電資源。多項海上風電政策的發布將進一步促進海上風電的建設與發展。

2013-2017年，我國海上風電機新增容量和累計容量呈逐漸擴大的趨勢。2017年，新增裝機容量達到116萬千瓦，累計裝機達到279萬千瓦[2]。未來一段時間，海上風電還有望進一步提速。這種情況下，要保障我國海上風電又快又好地發展，仍有一些隱憂必須盡快排除。首先是政策環境需要優化，其次是必須強化創新力度，最后是加強對海上風電的運行維護力度，提高對海上風電的運行維護水平，推動海上風電的進一步高質量發展。

2海上風電運維船的應用

海上風電場運行維護需綜合考慮離岸距離、氣象海況、機組故障率，維護行為、發電能力、運維經濟性等因素來進行運維船的配置。一般來說較大規模的風電場采用船隊形式，包括不同形式的船舶，如交通艇、專業運維船、專業運維母船、救援監護船及其他專用工程船舶。海上風電維護船的主要功能：是海上風電場施工、運行和維護的重要交通運維工具。主要運輸及儲藏風機配件、油品，維修工具、日常供給物品，搭載海上風電施工、維護相關人員以及為工作人員提供食宿休息、緊急救助等。

海上風電維護船船配置的一般原則是：天氣較好、離岸較近的海上風電場采用普通運維船，天氣復雜、離岸較近的海上風電場采用先進專業運維船，天氣較好、離岸較遠的海上風電場采用普通運維船或專業運維船和運維母船，天氣較復雜、離岸較遠的海上風電場采用專業運維船和運維母船[3]。影響運維船主要參數的環境因素主要包括距離、水深、波高、風況等。

海上風電機組相對于陸上風電來說故障率更高，因為它們面臨的是一個更加惡劣的環境、更高難度的維護方式等。隨著海上風電的發展，海上風電場建設不得不需要轉移到離岸更遠的地方，更深的水域。由于這個變化，運維成本將會增加，同時面臨更遠的運輸距離，更惡劣的氣候條件和更嚴峻的物流挑戰。為降低海上風電場運維成本及提高風電場可利用率，需要合理的規劃海上風電場運維工作，并研發性能更加優越的海上風電運維船型。

3海上風電運維船型研發

通過不斷了解市場需求，持續調研，同時不斷在技術方面進行改進，并嚴格遵循“跑得暢、靠得上、靠得穩、人能上”的船型設計目標，有效汲取了國內外相關船舶設計經驗，針對應用海域的特點，在船型與功能上作了深入的技術攻關。研發出的專業雙體海上風電運維船，可幫助解決海上風電運維的交通難題，提高了對海上風電的運維水平。

本次研發的海上風電運維船主尺度參數為：總長約22.5m，型寬7.8m，設計航速約18kn。該船具有以下特點：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;二是采用雙體戰斧式船型，可減少波浪阻力，可降低航行時的油耗，節約營運成本，并保證高速時仍然獲得最佳的性能;三是航速高，距岸較遠的風電場也能當天返回;四是航區為近海航區，有效擴大了航行區域，拓展了海上風電的發展空間。

該海上風電運維船目前采用性價比較高的柴油發動機作為驅動，若加大柴油機功率將進一步提高航速。該海上風電運維船的甲板面積大，布置寬敞，可搭載各種專業運維設備及物資，可拓展性強。該船的內部設有廚房、餐廳、休息室、辦公室、儲藏室等，艙室裝潢綠色環保，座椅布置寬闊舒適，一次可搭載12名運維人員。另外，該海上風電運維船具有優良的平穩性，首部設升高平臺，升高平臺前部設專業的橡膠護舷和聚脲護舷，以確保工作人員從船上安全登入風機基礎平臺。該船型無論是處于靜止或海上航行的狀態，都可確保船體具有較小的移動幅度。同時該船具有良好的操控性，使用可靠，維護方便，未來將有力推動海上風電產業的發展。

4結束語

通過對海上風電運維船的船型研發，可極大拓展風電運維船的市場，體現出與時俱進的發展理念，只有以市場需求為導向才能在市場的洪流中屹立堅挺。未來海上風電運維船相關的制造企業仍需不斷深入調研分析海上風電運維的實際需求，全方位考慮各種因素，不斷鉆研并提升技術，助力海上風電的快速發展。

參考文獻

[1] 陳釔西，柯逸思，張忠中，等. 國內海上風電運維船發展現狀及分析[J]. 風能，2017，（12）：40-44.

[2] 謝云平，彭鵬. 海上三體風電運維船阻力和運動性能綜合研究[J]. 船舶工程，2015，（12）：13-17.

[3] 楊程. 淺析海上風電運維船的發展[J]. 海峽科學，2016，（12）：78-80.