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讓海上風電安裝“一步到位”

2017-03-03 11:36:55 作者：本網整理來源：海上風電產業分享至：

    海上風電施工與安裝難度大、成本高，是制約海上風電開發的不利因素。海上風電建設成本通常是陸上風電的2倍以上。中國可再生能源學會風能專業委員會秘書長秦海巖曾表示，讓國內的海上風電市場快速發展的首要任務是突破成本瓶頸，而風電降低成本主要核心要靠技術創新來推動。

    傳統的海上風機安裝方案，普遍采用葉片、風機、塔筒分裝式，需要至少5~6艘作業船在海上施工，存在作業環境惡劣、工期長、安全性差、影響海洋生態環境、使用壽命到期后風機回收拆除困難等問題。

    為了盡量避免海上安裝不利因素帶來的影響，以及減少安裝成本，江蘇道達風電設備科技有限公司（簡稱“道達風電”）認為在陸地上盡量完成風機的安裝，減少海上作業來提升效率。道達風電便開始與天津大學聯合，朝著這方面研究，歷時近八年時光，攻堅克難，道達風電終于研發成功海上風電復合筒型基礎及一步式安裝技術等原創成套技術，并研發了配套的一步式安裝船等作業裝備，開創了海上風電低成本、規模化建設的全新局面。

    ?傳統海上建設方案成本高

    目前在國內外已經建成的海上風電項目，風機基礎結構形式中以單樁基礎為主，安裝作業技術中以分部安裝為主。

    我國沿海以大陸架海岸為主，70%的海區屬于江河沖積形成的軟基地質，尤其是江蘇省沿海海域，淺海面積超過4萬平方千米，以細沙、粉沙淤泥質為主要地質條件。在目前開展試驗的多種結構基礎形式中，樁基入土深（超過60米），成本高，效率低，施工難度大；而歐洲普遍采用的自升式平臺安裝的方式，受困于支撐樁腿支承力不足的問題，實際應用受到限制。因而，尋找適合軟基海區，水深適應性好的基礎結構形式和施工作業技術，是我國海上風電規模化開發中的重大技術課題。

    目前國內外普遍的傳統作業方式采用大型打樁船在海上完成樁基礎，然后利用海上作業平臺完成風機的起吊安裝，同時還需駁船用于風機的運輸。這種作業方式極其依賴海況條件，定位困難、施工復雜、安裝效率低、造價高昂，風機基礎工程及安裝費用約占海上風場建設工程總投資的40%，嚴重影響海上風電場的規模化開發。

    ?實現海上安裝“三合一”

    道達風電具有完全自主知識產權的海上風電復合筒型基礎及一步式安裝技術，包括結構設計、基礎建造、整機吊裝、整機浮運、一步式安裝等系列技術，涵蓋海洋工程結構、工程裝備、施工工法等原始集合創新。與傳統施工技術相比，海上風機復合筒型基礎與一步式安裝技術，把基礎施工和風機運輸、整機安裝在海上合三為一，像“種樹”一樣在遠海“栽種風機”，實現風機施工結束即插即用的工程夢想。

    道達風電的海上風電復合筒型基礎及一步式安裝技術與傳統的單樁、多樁等結構相比，可實現一步式安裝的目標，因為絕大部分的施工作業都在陸上工廠內完成，質量可靠。基礎對海洋環境的適應性強，可滿足水深3~30米軟弱地基（我國類似的海上風電場占70%以上）的海上風電場開發建設，對海流、臺風、大浪、海冰沖擊等耦合荷載有很好的適應性。

    由于海上安裝時間非常短，特別是對于施工船舶很難到達的潮間帶的風電場開發，可很方便地乘高潮時段進入安裝。基礎結構的消落帶和浪濺區采用混凝土結構，與國內外傳統的海上風機基礎采用全鋼結構相比，可以有效降低海水與鹽霧對風機基礎腐蝕和海洋生物對結構基礎的破壞，較好地解決了風機基礎抗腐蝕的難題。

    更為重要的是，道達風電制造的海上風機復合筒型基礎整機在使用壽命到期后可以實現“零殘余”拆除，基本實現完全恢復海洋的能力，也是傳統技術所無法實現的。同時，以混凝土為主的基礎結構，在運行中，更接近自然礁石環境，無需定期清理表面海生物，成為海洋魚礁，在海上風電開發過程中，資源開發與生態和諧發展共生共存。

    實現“海上安裝三合一”的關鍵設備———一步式安裝船“道達風能”號是由道達風電自主研發、設計、建造，是目前全球開工建造的起重能力最大、作業效率最高的海上風機起重、運輸、安裝作業船，具備在高海況下實現一步式安裝作業能力，總長103米、寬度50米、高度72米，噸位達1.2萬噸。

    “道達風能”號可將陸上已完成安裝調試的風機（包括風機基礎）以浮運的方式運輸至海上風電場風機機位，采用負壓技術下沉并精確調平安裝。

    “道達風能”號一次可運輸兩臺成品風機，實現海上風機低成本快速安裝，安裝完成后即插即用，對我國海上風電的規模化建設將起到積極推動作用，也必將引領海上風機安裝的技術革命。

    與國外同類技術相比，完成同等規模的海上風電場施工與安裝作業，采用一步式安裝技術造價僅為國外技術的一半左右。同等規模的風電場建造，一步式安裝新技術與傳統技術相比，可節省成本30%左右。這將大幅度降低海上風電的電價，對海上風電低成本規模化開發具有巨大的意義。

    作為專注于海上風電規模化建設的公司，道達風電將海上風電工程高效規模化作為企業發展目標，努力實現海上風電機組建設工作盡可能在陸上完成，從而提高建設效率降低成本，減少建設期安全風險。