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ScienceandTechnologyInnovation2023年第13期

2095-6835202313-0126-03

文章编号：（）

海上风电单桩基础集约化施工模式研究

林逸凡，刘玉飞，王小合，逯鹏，茹洋洋，赵辉

（华电重工股份有限公司，北京100070）

摘要：为适应海上风电规模、集约化发展趋势及区域性海上风电母港建设潮流，基于混合整数线性规划算法，提出了

一套算法用于规划海上风电施工在有母港配合下的组织形式，帮助更加科学合理地统筹制造、运输、堆存和海上施工各

环节，缩短海上风电建设周期，降低建设成本。

关键词：海上风电母港；施工组织；单桩基础；混合整数线性规划

中图分类号：TM614文献标志码：ADOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2023.13.037

2021年，中国海上风电新增并网容量为集聚产业供应链，服务周边百万千瓦级海上风电场的

1690万kW，累计装机容量超过英国越居全球第一。建设和运维。本文以国内某海上风电项目为研究对象，

2022年，福建、广东、浙江、山东、广西等沿海省份业主在竞争项目资源同时，考虑参建当地海上风电母

“十四五”海上风电发展规划相继出炉，总开发规模港，为测算投资回报，需分析母港对于风场建设的带

初步统计超过5000万kW。虽然发展势头强劲、市场动作用，并对其规模进行合理评估。为此，本文的研

空间巨大，但目前海上风电在没有政府补贴情况下实究以码头堆场容量、制造基地逐月供货数量、海上作

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现平价上网仍面临较大的挑战。业面及其使用周期等关键参数为变量，基于混合整数

起重船和自升式风电安装平台是海上风电施工最线性规划，提出一种算法用于设计海上风电机组施工

为核心的装备，单艘单月包括租赁、油水和人员费用，的组织模式，帮助科学规划施工所需资源。本文以单

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通常需1000万～3000万元不等，成本极高。欧洲桩基础为例，对有关算法及应用进行介绍。

在海上风电行业起步早，开发经验丰富。依托区域性

海上风电母港，项目开工前提前生产、储备一定数量

组件，春夏季海况转好后集中多个作业面进行施工，

由于运输不受生产限制，同时往返风场—母港时间较

短，海上供货有保障，可充分发挥主力施工船舶的利

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用效率，缩短建设周期、节约施工成本。国内由于此

前缺少专业的海上风电母港，普遍将基础、塔筒、机

组和叶片生产好后由各自制造基地直接海运至风场机

位交接，受产能和产地限制，基础、塔筒等大部件常

需要异地生产、远距离运输，而供货不及时将造成海

上作业面闲置，浪费宝贵的天气窗口。为保障现场供

货，需要运输船成批次将大部件提前运至项目周边港

口或锚地等待施工，周转率低造成运输资源浪费。另一图1德国不来梅哈芬海上风电母港

方面，大直径单桩和导管架基础制作单位堆场通常存储1规划算法介绍

能力有限，运输船周转率低还可能导致生产线被动停工，混合整数线性规划（MixedIntegerLinear

影响供货。德国不来梅哈芬海上风电母港如图1所示。Programming，MILP）通过求解线性约束下目标函数

2020年以来，山东东营、烟台、海阳，江苏如东、的极值问题来得到决策变量的最优解，在流程优化等

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射阳，福建漳州，广东揭阳、阳江，广西防城港等沿方面应