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海上风力发电机组整机安装与分体安装的船舶分析

摘要：海上风力发电在我国沿海区域正处于高速发展时期，文章在海上风力发

电机组安装方式进行了介绍，简要风场建设中船舶设备配置选型方面的差异做出

简要阐述，

关键字：海上风电；风力发电机组安装；对比分析

1引言

风电作为一种新能源，以其无污染的产出方式，特别是在环境和能源矛盾加

剧越来越受到重视，随着技术的日益成熟，利用清洁的风能资源是全球能源开发

的战略方针。由于海上风能具有风速高、风速稳定、不占用土地等优点，已成为

目前风能发展的趋势和重点，截止2017年，全球风电累计装机容量达到

539.58GW。由于在年新增装机市场的卓越表现，中国累计装机容量已超越欧盟，

中国成为全球风机装机容量最大国。目前风机机组装机容量也越来越大，风电场

也有近海向远海延伸。海上建立风电场不同于陆上风电场，其环境相对陆上风电，

海上风场建设受潮流、涌浪、水深、地质、强风、运输条件限制，合理的选择船

舶和风机安装方式在风场建设中显得尤为重要。

目前，世界海上风电机组安装方法，根据安装过程可分为2类：海上整机安

装方法和海上分体安装方法。英国Beatrice风电场2台5MW机组采用海上整机

安装，国内东海大桥海上风电场34台机组率先采用海上整机安装方法安装。分

体安装技术在国外应用较为成熟，在风电场建设中占比约为90%，全球规模最大

风电场LononArray风电场均采用该法。

2海上整体安装与分体安装船舶设备

全球海上整机安装在Beatrice风场首次得到应用，Beatrice风场用Rambiz号

双吊臂起重船安装风机机组（见图1）。国内上海临港海上风电二期风电场为风

力发电机组整机安装方式，风机机组预先在浙江省舟山市岱山县拼装基地完成拼

装后由“三航工2”运往海上风场建设地，现场采用双吊臂起重船“三航风范号”完成

风机机组与基础对接（见图2）。以上海临港海上风电二期风场建设为例，其船

舶配套为见三航风范、三航起18、中海起16、三航工2、海工6、腾峰68、腾峰

27、金航工68、金杰6、苏启新荣5、立人19、三航拖3003、东港拖4001、三

航拖6001。

图1Beatrice风场Rambiz号图2临港海上风电二期风场三航风范号

目前海上分体安装技术在国外有较多运用，海上分体安装需由船在海洋中形

成一个较为稳固的起重平台，国外建造出一批较为先进带有自航自升式船舶如

Mayflowerresolution、SeaChallenger、PacificOrca，在欧洲风场建设市场拥有70%

占比的A2SEA公司除拥有自航自升式船舶外还有Seapower、Seaworker、Sea

Jack等自升式式平台船。在建江苏如东风电场中，采用中交第三航务局新建船舶

三航风华自升式式平台船进行风机机组海上分体安装。

分体安装以江苏如东风电场为，如东风电场建设过程中投入船舶三航风华、

龙源振华5号、景和23、至宪10、金航工68、苏启新荣16、三航拖3005。

根据两个实际工程投入船机设备分析比较，风机机组海上整机安装投入船机

设备较风机机组海上分体安装投入较多，风机机组整体安装需配套船舶如起抛锚

船、拖轮方面，海上整体安装技术在海上减少了风机拼装工作量，减少了空中作

业和海上作业时间，拼装完成的风机机组需有专用风机运输驳船运往风场建设区

域，风机整机安装需配套船舶大量增加，如在风场建设期中受天气影响，工期的

延长将极大增加承建方的船机成本，增加项目经济风险，同时风机机组整机安装

风机虽已完成组装，但风机安装完成后，需及时拆除软着陆定位吊装系统部件，

运回拼装基地进行后续拼装作业，使现场呈流水作业，势必将增加船机协调工作

量，现场施工节奏紧凑，现场需有强大的技术保障，多方面确保船机和设备正常

运行，海上整体安装除满足表1船舶设备外还需有配套的风机整机拼装基地，拼

装基地应处在风场周边地区，距离过远将造成运输成本增加，失去整机安装的优

势；风机机组海上分体安装由自升式平台船插入桩腿，在海上形成稳定平台，将

风机安装环境极大改善，进行海上拼装减少了由于涌浪、潮流给风机机组拼装带

来的不利影响，自升式平台船甲板相对宽大开阔，能为风机部件提供较大的存放

空间，造价相对较高，但工作稳定性好。在单桩基础风机多采用分体安装，单桩

基础上安装风机软着陆系统较为麻烦，国外无单桩基础采用海上整体安装的先，

较为先进的自升式平台船上还配备有单桩抱桩系统，可以