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專業海上風電運維船技術應用案例海上風電市場在我國是新興市場,真正成規模開發是從2015年起。隨之而來的海上風電運維市場也是欣欣向榮。
一、背景
海上風電市場在我國是新興市場,真正成規模開發是從2015年起。隨之而來的海上風電運維市場也是欣欣向榮。然而海上風電運維有着一些特點和難點,主要包括:受颱風、氣流和閃電[1]等惡劣海洋環境影響,機組容易出現故障;受風浪影響,運維人員難以到達機組,故障待修時間長,發電量損失大;缺乏專業裝備,運維效率低,安全風險大,海上維修困難。由於一切都在起步階段,海上運維的現狀不盡如人意。隨着在建和未來海上風電場離岸距離的增加,如果採用現有運維模式,採用現有運維船,將導致機組可利用率難以達標,嚴重影響發電收益。歐洲的海上風電已經大規模開展,提高海上風電運維能力成為降低停機損失、提高發電量的重要保障措施。專業運維船構成了海上風電運維的主要裝備。
二、應用案例
南通風電運維海洋工程有限公司在2013年初設計海上風電運維船的時候就着眼於以後的海上風電運維需求,當時我們就提出海上風電場的交通船不只是解決交通問題,海上風電場的值守也是之後海上風電場所面臨的問題。值守是防止海釣愛好者,漁民等其他人員的登塔問題,還有維修人員可居住在船上,這樣就節省了船舶的燃油費用,降低了運維成本。專業海上風電雙體運維船的優勢是穩性好,航速快,頂靠的方式安全方便,可居住面積大,拓展性強,可以做運維中的各種檢修,如安裝上換油機就可直接給齒輪箱換齒輪油,船上設有廢油艙。
南通風電運維海洋工程有限公司於2015年研發建造了國內第一條專業海上風電運維雙體船——風電運維5,兩年後成為國內首家通過海上風電場運維服務三體系認證的企業,「海上風電建設進入爆發期,海上運維需求隨之增長,南通風電運維海洋工程有限公司將抓住契機,全力打造中國海上風電運維品牌。」
2015年後公司建成的10餘艘五類船型的風電運維船均為專業的海洋風電運維雙體船,走在同行業前例,各項性能都優於同行準備或者在建的船舶,公司所有船舶是自己建造在建運營,在建造方面時間短,建造船舶成本低,公司有多年的海洋工程船舶運用管理經營。
三、技術要點
運維船是海上風電場施工、運行和維護的重要交通運維工具,目前國內的運維船大多以改裝租借的漁船與交通船為主,安全性、速度、裝卸載能力等相對於專業運維專業運維船來說都較差。根據DNV的測算,每台海上風電機組平均每年有高達40次停機故障,整體故障率約3%,大約每30台海上風機就需要1艘專業的的運維船。相對於海上風電突飛猛進的開發建設,專業運維船的需求也隨之增加。
海上風電運維船的主要用途:為海上風場風電機組運行維護提供便利條件,最大程度縮短及降低運維時間及成本。運輸及儲藏電器模塊及油品,維修工具、日常供給物品等;運輸工程師[2]、技術人員和項目組工作人員,及考察團人員等;為工作人員提供食宿休息、傷員緊急救助;風場火災緊急救助等。
目前國內海上風電運維船以專業雙體運維最為適用,特點是安全性,適用性,經濟性,具有良好的穩性以保證維護人員安全登上風機。雙體船具有甲板面積大,布置寬敞,穩性好,吃水淺,具有較高航速,能承受較大的風浪能力,保障海上作業時人員的安全,同時雙體船具有良好的操控性,使用可靠,維修方便等特點,這樣的船體形式,無論在船舶靜止或者海上航行狀態,都可確保較小的移動幅度。
專業風電運維雙體船典型特徵為雙體,穩性好,航速中等,大約13-15節;靠泊能力強,有效波高1.5米至2米;甲板面積大,可搭載各種專業運維設備及物資,可拓展性強;船體鋼或鋼鋁混合,優點建造成本低,運營成本低;可居住10個運維人員,適合離岸距離30海里內的近海風電場。
四、應用前景
海上風電運維船作為海上風電運維重要的裝備,對我國海上風電的發展具有一定的影響。運維船的合理配備與智能調度是海上風電智能運維的必備條件,高效合理的船隊配置和調度技術是降低海上運維成本,提高發電量的關鍵措施之一。在發展海上風電運維船的過程中,我們應該借鑑國外成熟的經驗,同時,還應該根據我國的實際情況來發展適用於特定環境、特定工作模式的海上風電運維船。
海上風電運維的目標是在全壽命周期內,降低運維成本,降低發電損失,提高風電機組的發電量,從而提高客戶收益。海上風電運維與陸上風電運維最大的區別在於可達性差,造成運維難度的加大和運維成本的提升。在安全為前提的條件下降低運維成本,為了解決海上風電運維的交通難題,我們需要創新海上風電運維模式,圍繞服務調度展開相關工作,從而形成全面的海上風電運維整體解決方案。
參考文獻
- ↑ 閃電為什麼呈支狀分布?,搜狐,2020-06-20
- ↑ 工程師分為哪幾個等級?,搜狐,2022-05-16