海上风电运维船的现状及挑战（上）

导读

近年来，随着我国海上风电的大量投产使用，海上风电运维成为海上风电产业中的后期维护关键环节。不同于陆上风电运维，因海上风电风机安装在浅海或远海，需船舶或直升机才能到达机组位置，比陆上风电更复杂、风险更高。

运维船是海上风电场运行和维护的重要交通运维工具，为海上风场风电机组运行维护提供便利条件，最大程度缩短和降低运维时间及成本。运维船用于运输、储藏电器模块、油品、维修工具和日常供给物品等，运输工程师、技术人员、项目组工作人员和考察团人员等，为工作人员提供食宿休息、伤员紧急救助，风场火灾紧急救助等。运维船成为海上风电运维最重要的可达性装备，能够安全便利地将人员和设备运送到风力发电机组。因此，对海上风电运维船进行研究是十分有必要的。

海上风电运维船现状

1国外海上风电运维船现状

由于国外海上风电发展比较早，海上风电运维经验比较丰富，工作模式比较先进，对影响运维的环境因素识别能力比较强。尤其是欧洲，海上风电场离岸距离越来越远，海况也变得越来越复杂，风电场的维护工作要求越来越高。为了满足离岸更远的海上风电场维护作业要求，对风电运维船的功能和性能要求也越来越高，船舶的安全性、可靠性、舒适性、经济性均得以考虑。为了提高船舶的稳性，船体多数采用双体或三体；为了降低船舶重量，减少能耗，船体材料选用铝质或玻璃钢；为了提供船舶的可进入性，船长多数为20m左右；为了降低船舶成本，规避船舶按客船要求进行设计，通常船舶载人数量保持在12人以下；为了输送大型备件和工具设备，船舶通常设置大面积的载货甲板，并配备足够起重能力的吊机；为提高工作效率，通常设置风机安全接近系统。

2国内海上风电运维船现状

与国外相比，我国海上风电发展处于起步阶段，海上风电开发项目所受限制较多，种类较为单一，其机组设备属于保质期内，因此设备发生故障的几率较低，从而设备维护工作量较少，海上风电机组对人力以及物力的需求较低。并且，我国海上风电运维船建设并投入使用之初，离海岸距离较近，因此，海上风电维护对风电运维船的依赖性不高，换而言之，市场的需求量不大，导致海上风电运维船的发展受限。

初期的运维船主要用于运输少量的维护技术人员和简单的工具或设备，普通的工作艇、交通艇、港作艇、拖船和渔船等即可满足要求，对船舶的装载能力、吊装能力、舒适性、安全性等要求不高。然而随着海上风电场离岸距离加大，以及天气更加恶劣的南方区域海上风电的开发，普通运维船已逐渐难以满足抗风浪、防撞击、海上施救等安全要求，所以近几年专业海上风电运维船在国内也得到了快速发展，多家发电业主及运维公司也已开始根据各种需求建造专业化的运维船。

海上风电运维船的类型

随着行业不断发展和经验积累，运维船的尺寸不断变大，航速更快、乘坐更加舒适、人员转移更加安全、船员培训更加规范、甲板供货物放置的面积更大，更重要的是对恶劣天气的适应性越来越强。

市场上为海上风电提供服务的专业运维船形式多样，一般以港口作为补给和运营基地。人员从船上登陆风机一般通过技术改造后的船头和风机底部爬梯之间的摩擦接触实现，从而减轻运维船的晃动，俗称“碰撞和跳跃”方式。运维船一般能搭乘12名技术人员和小的零部件设备，零部件一般通过风机底部平台的吊机或机舱内的吊机进行提升。目前全球有超过400艘运维船（CTVs）为海上风电场服务，根据国内外海上风电运维市场的发展，海上风电运维船主要分为以下六类：

1、普通运维船

普通运维船大都是交通艇及渔船改装而来，服务于海洋工程或风电场运维，用于运送人员和物料等，其典型特征为航速较低，一般全速8-10节，普通舵桨推进，耐波性差，在海上摇摆、颠簸幅度较大，靠泊能力差，舒适性差，可达距离较短，适合用于天气较好时，离岸距离较近的风场。

2、专业双体运维船

专业双体运维船指用于海上风电运维的专业船舶，目前国内这种船可分为两种类型，一种船体为钢质或钢铝混合结构，其典型特征为：平头，稳性好，甲板面积大，可搭载各种专业运维设备及物资；航速大约14-15节；靠泊能力强，有效波高1.5米至2米；可乘载11个运维人员，适合离岸距离10-20海里内的近海风电场。另外一种船体为铝合金或玻璃钢结构，由钢质运维船优化而来，除了继承钢质运维船的优点外，还具有船体较轻，高效节能、配置先进，船速可达20节以上，喷水或全回转螺旋桨推进，耐波性好，能在7-8级风2-3米海浪中正常航行等优点，用于离岸20海里以上的海上风电场运维。专业双体运维船也是目前国内市场上广泛推广的专业海上风电运维船船型。

3、高速专业双体运维船

高速专业双体运维船指用于离岸２０海里以上的海上风电场运维专业船舶，此种船舶典型恃征为航速较高（２５节以上）；喷水推进或螺旋桨推进，船体为小水线面机构，耐波性好（能在８节风３米海浪中正常航行），靠泊能力强，抗风浪强，船体为全铝构造，可做日常运维船，也可做居住船的交通船及应急救生船；缺点是建造与运营成本略高。

4、运维母船

运维母船指用于远海海上风电运维，运维或检修工作需多日才能完成，为减少运维船舶每日往返的营运成本、节约时间，可提供人员住宿、存放备件的较大型船舶，典型特征为：可提供 50人以上住宿，具备较长时间自持力，靠泊能力优异（有效波高2.5米以上），具备DP定位及补偿悬梯传送人员功能。目前一些海底支持维护船（OSV）已可提供200人住宿，各种功能齐全，包括直升机平台、中型吊机、海底探测等功能。运维母船可根据需要参照改造，缺点是建造与运营成本很高，国外海上风电也应用不多，目前国内海上风电场普遍离岸距离较近，暂时还不适用。但随着以后海上风电场离岸距离的增大，此种船型必然派上大用场。

5、居住船

居住船是根据国内海上风电场的现状衍生出的适合离岸20－50海里的海上风电场运维，双体船机构，稳性好，安全性高，作业面积大，居住空间大；可居住50人，船舶功能齐全，有单人，双人居住间，独立卫生间，厨房，餐厅，健身房，影视厅，棋牌娱乐室，洗衣间，冷冻仓库，大小会议室，办公室，配件仓库，设备工具间；后甲板作业区备有中型吊机，可安放３条水路两用船或３辆水陆两用车；备有应急救生快艇，勘探设备，潜水设备（船舶可 四锚定位）；前作业甲板可放置多个风电机组运维集装箱设备和测试备用发电机组。船舶优点：功能性强，移动方便，运维成本低（减少多条运维船舶每日往返的燃油成本），海上持续能力20天，续航能力500海里。

6、自升式运维船

自升式运维船指主要用于海上风电运维的能进行大部件更换（齿轮箱、发电机等）的船舶，此种船舶是由海上风电安装船根据需求改造而来。其典型特征为：具备一定的起重能力，拥有自升式平台，能进行风机大部件的更换或检修，适合离岸距离远，适应水深50米以内大多数海域作业，具备DP定位及较长的自持能力。缺点是：建造与运营成本高。

结语

无论选择任何一种运输方式都意味着资金的投入。租用建设施工船成本较高，因为建设施工船朝着大型化发展，仅为日常维护，动用庞然大物，有点大材小用。另外，建设施工船容易受到天气、海况的影响。动用直升飞机固然灵活、迅速，但是费用昂贵，风险高，受天气影响大，而且无法降落，难以得到有效的支持。风电场母舰是未来发展趋势，它起到避风港的作用，但是这种大型的船舶存在自身的缺陷，其本身不能对海上风电进行维护和保养，还需辅以其他交通工具，整体运维成本较高。

总的来说，目前国内海上风电运维船以专业双体运维最为适用，稳性好，吃水浅，具有较高航速，能承受较大的风浪能力，保障海上作业时人员的安全，同时双体船具有良好的操控性，使用可靠，维修方便等特点，能在船舶静止或者海上航行状态，都可确保较小的移动幅度。但与欧洲国家相比，我国海上风电行业发展时间相对较短，运维经验存在明显不足，海上风电运维行业尚处于起步阶段，面临可达性弱、安全风险大等行业痛点，我国海上风电运维还需不断地探索和总结，摸索出适用于我国海上风电运维的方法。（本文已获授权转发）