在浩瀚無垠的藍(lán)色海域上，一艘龐大的風(fēng)電安裝船猶如鋼鐵巨鯨，矗立海面，威武壯觀。這不是一艘普通的船舶，它是中國海洋工程領(lǐng)域的最新杰作——新一代深遠(yuǎn)海一體化大型風(fēng)電安裝船。2023年12月24日，由煙臺中集來福士海洋工程有限公司（以下簡稱“中集來福士”）自主設(shè)計(jì)建造的首艘“3060”系列2200T自升式風(fēng)電安裝船正式交付，該船是我國目前唯一能夠承運(yùn)整根塔筒、滿足20兆瓦級風(fēng)機(jī)安裝需求的新一代風(fēng)電安裝船。它的誕生，不僅標(biāo)志著中國海工裝備技術(shù)邁上了新的臺階，更向世界展示了中國在清潔能源領(lǐng)域的雄心壯志和創(chuàng)新能力。

巨輪啟航，海上大國“重器”再升級

隨著全球?qū)η鍧嵞茉吹钠惹行枨?，海上風(fēng)電作為可再生能源的重要組成部分，正迎來前所未有的發(fā)展機(jī)遇。

2020年，中國正式提出2030年前碳達(dá)峰、2060年前碳中和的戰(zhàn)略目標(biāo)。海上風(fēng)力發(fā)電作為一種綠色清潔能源，其大規(guī)模開發(fā)利用對我國如期實(shí)現(xiàn)“雙碳目標(biāo)”和“兩山愿景”具有重要的意義。發(fā)展海洋風(fēng)電開發(fā)利用技術(shù)，打造深遠(yuǎn)海風(fēng)電安裝設(shè)施成為碳達(dá)峰行動方案的重要組成部分。

風(fēng)電安裝船是一種主要用于海上風(fēng)電設(shè)備運(yùn)輸和吊裝的海洋工程船舶，它將運(yùn)輸船、海上作業(yè)平臺、起重船以及生活供給船的各項(xiàng)功能融為一體，可以獨(dú)立完成海上風(fēng)電設(shè)備的運(yùn)輸和安裝作業(yè)。

新一代深遠(yuǎn)海一體化大型風(fēng)電安裝船是由中集來福士自主研發(fā)、設(shè)計(jì)、建造的最新一代的海上風(fēng)電安裝船。中集來福士戰(zhàn)略研發(fā)部總監(jiān)傅強(qiáng)介紹，該船設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)滿足中國海域、東南亞海域，以及歐洲海域的作業(yè)需求，入級中國船級社，具有工作窗口期更長、安裝效率更高、碳排放更低、運(yùn)營更經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)。

“本船全長133米，型寬53米，型深11米。最大作業(yè)水深77米，總可變載荷達(dá)11000噸，擁有巨大的甲板面積和超強(qiáng)的吊裝能力，能夠應(yīng)對大型風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)輸和安裝?！备祻?qiáng)說。

據(jù)悉，新一代深遠(yuǎn)海一體化大型風(fēng)電安裝船的甲板面積約4800平方米，如同一個(gè)漂浮的海上工廠，可以同時(shí)容納多套風(fēng)電設(shè)備，滿足4套12MW 或3套16MW海上風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)輸和安裝。該船的吊裝系統(tǒng)也很強(qiáng)大，“本船主起重機(jī)起吊能力達(dá)2200噸的‘巨臂’，可以同時(shí)吊起1400多輛小轎車。在站立狀態(tài)下，吊機(jī)主鉤水面以上起吊高度達(dá)201米，在高空中，吊機(jī)臂就像鋼鐵‘手臂’一樣穩(wěn)穩(wěn)地抓住風(fēng)機(jī)部件，然后用‘搭積木’的方式完成高空組裝。該海工吊機(jī)可滿足未來20MW級風(fēng)機(jī)的安裝需求，大幅增強(qiáng)了近海深水區(qū)及深遠(yuǎn)海風(fēng)電機(jī)組施工安裝能力?！备祻?qiáng)表示。

除了強(qiáng)大的吊裝能力，這艘風(fēng)電安裝船還具備出色的穩(wěn)定性和安全性。其樁腿長度為120米，可根據(jù)需要加長至136米，確保在復(fù)雜海況下仍能穩(wěn)定作業(yè)。同時(shí)，配置8英寸齒條板，滿足風(fēng)載風(fēng)電安裝船頻繁升降的作業(yè)需求，樁腿抗疲勞、耐磨性能更優(yōu)，強(qiáng)度更大，抗沖擊性更好。

此外，該船經(jīng)濟(jì)航速9節(jié)，具有良好的航行經(jīng)濟(jì)性和排放環(huán)保性。平臺具備強(qiáng)大的動力定位能力，可在復(fù)雜海況下進(jìn)行精確定位，擁有更強(qiáng)的海況適應(yīng)能力，可實(shí)現(xiàn)在中國海域每年200天以上的作業(yè)窗口期。

攻克難關(guān)，多項(xiàng)指標(biāo)為“國內(nèi)之最”

如今，我國新規(guī)劃海上風(fēng)場從淺灘走向深水，離岸距離增加，海域地質(zhì)條件復(fù)雜，海域環(huán)境更為惡劣。針對新規(guī)劃海上風(fēng)場特點(diǎn)，此前的風(fēng)電安裝船局限性變得尤為突出，不能滿足風(fēng)機(jī)安裝功能需求。

傅強(qiáng)表示，新一代深遠(yuǎn)海一體化大型風(fēng)電安裝船設(shè)計(jì)難點(diǎn)主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面，一個(gè)是在滿足大裝載的工況下，樁腿尺寸需要盡量減小，以便減小樁腿對寶貴甲板面積的占用。本風(fēng)電安裝船的樁腿設(shè)計(jì)經(jīng)過了幾十次的演算設(shè)計(jì)迭代，形成了目前9米弦桿間距的設(shè)計(jì)。另一方面是風(fēng)電安裝船的總體設(shè)計(jì)需要滿足深遠(yuǎn)海惡劣海況下的作業(yè)能力需求，本風(fēng)電安裝船經(jīng)過總體優(yōu)化設(shè)計(jì)，能夠在4.5米浪高的海況下進(jìn)行定位和站樁作業(yè)，大大提高了船舶在惡劣海況下的作業(yè)窗口期。

為此，在研發(fā)過程中，中集來福士的研發(fā)團(tuán)隊(duì)深入分析了國內(nèi)外風(fēng)電安裝船的技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，結(jié)合中國海域的實(shí)際情況，確定了該風(fēng)電安裝船總體方案，科學(xué)設(shè)計(jì)了關(guān)鍵區(qū)域結(jié)構(gòu)，攻克了大裝載條件下小尺寸樁腿升降方案、軟土海床中風(fēng)電安裝船就位、在位穩(wěn)定性及風(fēng)險(xiǎn)控制技術(shù)、軟土海床樁靴基礎(chǔ)快速上拔等關(guān)鍵技術(shù)。

傅強(qiáng)介紹，新一代深遠(yuǎn)海一體化大型風(fēng)電安裝船總體技術(shù)性能達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平，在作業(yè)水深、甲板可變載荷、起重吊裝能力等方面均為“國內(nèi)之最”。同時(shí)，本風(fēng)電安裝船是國內(nèi)唯一能夠承運(yùn)整根塔筒的新一代風(fēng)電安裝船。截至目前，新一代深遠(yuǎn)海一體化大型風(fēng)電安裝船的研發(fā)設(shè)計(jì)成果，已形成了博強(qiáng)風(fēng)電安裝船、華夏金租風(fēng)電安裝船和中鐵建港航風(fēng)電安裝船EPC訂單，助力中集來福士邁入我國一流高端風(fēng)電安裝船設(shè)計(jì)企業(yè)行列，也展現(xiàn)出我國在深遠(yuǎn)海核心裝備研發(fā)設(shè)計(jì)和制造的能力。

深度布局，書寫海工新篇章

面對國家重大戰(zhàn)略需求，以及未來海洋開發(fā)的主戰(zhàn)場，中集來福士不斷精進(jìn)海上風(fēng)電施工裝備，在以海上風(fēng)電為代表的海洋清潔能源領(lǐng)域展開深度布局。

新一代深遠(yuǎn)海一體化大型風(fēng)電安裝船作為中集來福士自主研發(fā)、設(shè)計(jì)、建造的海上風(fēng)電業(yè)務(wù)條線的旗艦項(xiàng)目，從核心設(shè)備到配套部件已實(shí)現(xiàn)超80%的國產(chǎn)化，成為探索深遠(yuǎn)海風(fēng)電資源以及強(qiáng)化海上風(fēng)電工程建設(shè)能力的“國之重器”。它的誕生，不僅為中國海工行業(yè)增添了新的亮點(diǎn)，更為中國清潔能源發(fā)展注入了新的動力。它也將為中國深遠(yuǎn)海風(fēng)電場建設(shè)提供有力支持，推動中國海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。

探索的腳步不會就此停止。傅強(qiáng)說，中集來福士已經(jīng)開啟了下一代深遠(yuǎn)海一體化大型風(fēng)電安裝船的設(shè)計(jì)研發(fā)?！跋乱淮难邪l(fā)我們加入了雙燃料混動系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)更加環(huán)保的要求，目前方案已經(jīng)取得了abs船級社的認(rèn)證?！备祻?qiáng)表示。

新一代深遠(yuǎn)海一體化大型風(fēng)電安裝船展示了中國海工行業(yè)在技術(shù)創(chuàng)新、質(zhì)量提升和綠色發(fā)展方面的決心和實(shí)力。未來，中國海工行業(yè)也必將繼續(xù)加大研發(fā)投入和創(chuàng)新力度，推動更多具有自主知識產(chǎn)權(quán)的海工裝備走向世界舞臺。

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