海上风电安装船的发展趋势研究

随着海上风力发电产业的迅速发展,风电安装船需求越来越大,并且风电安装船是高附加值工程船,因此这一市场的吸引力将越来越受到造船界重视,竞争将越来越激烈,但海上风电场施工成本高、海上作业时间长及工期长等问题的存在延缓了海力发电产业的发展。因此,本文将着重对海上风电结构物施工、安装过程的单一海工设备发展进行浅析,为探索深水化、大型化、专业化、集成化的海上风电安装船来完成深海域基础施工及风机安装问题提供设计参考。     

海上风电场维护船船型方案研究及双体阻力性能数值分析

风能是一种清洁的可再生资源,与传统的燃煤发电相比,风力发电没有二氧化碳等一些有害气体的排放,是理想的绿色能源,其开发利用受到各国的重视。随着海上风电场的日益发展,维护问题也随之而来。海上风电场维护船是维护人员进行维护必不可少的交通工具,本文根据中国典型的海上风电塔基型式,结合风电场实际使用需要和运营条件,对双体风电维护船功能进行了分析,通过对不同的双体船型方案进行数值仿真分析,得到性能良好的双体船行方案,为中国海上风电场建造维护船船型选择奠定了一定的基础。     

海上风电服务船的技术发展

服务于海上风电场的相关船型主要有两种,即风机安装船和风电支援船。前者主要负责海上风机的安装作业,船型较大,后者则是进行人员及物资运输的小型船艇。海上风电目前发展的主要趋势有两点:离岸越来越远,功率越来越大。这就意味着水越来越深,海况也越来越差,这对风机安装船和支援船的作业均带来了困扰,风机基座也需要随之改变,如由单腿变为三     

海上风电技术特性对比分析

从海上风能开发利用的技术包括所涉及风电场建设(机组排列、安装及运输、运行监控等)、风电机组设计、并网(海上高压系统、海底电缆、岸上接入设施等)等方面,对比分析海上风电与陆上风电的技术差异,结果表明海上风电在基础安装、运营维护等方面较陆上风电要求更高、难度更大。为进一步发展海上风电提供了参考。     

海上风电机组运输、安装和维护船方案

根据东海大桥风电机场需要设计一艘海上风电机组运输、安装和维护船方案,介绍该方案的主要要素、总布置、运输和起重能力、桩腿和升降系统,在配备液压打桩锤时,本船还可以用于安装海上风电场的基础,供开发和设计此类船舶参考。     

海上风电项目风机安装船操纵方法

“碳达峰、碳中和”的目标下,我国力争2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和,是党中央经过深思熟虑作出的重大战略决策。在此背景下,国内海上风电得到快速发展,相应的风电施工装备—风电安装船不断建造新船、引进国外装备投入使用。但国内在风电安装船的操纵和使用依然处于初始阶段、船舶操纵经验累计严重不足,相应专业操纵人员又非常缺乏。针对当前盛行带DP定位操作系统的这类风电安装船在现场施工作业期间船舶移船定位,进行简要阐述,确保电安装船在海上风电场施工过程中安全运营和发挥最大使用效率。     

自升式风电安装船桩腿强度分析和优化

近年来,随着国内海上风电行业的蓬勃发展,市场对自升式风电安装船的需求日益迫切。桩腿是影响自升式风电安装船作业安全性的关键环节,桩腿设计也是自升式风电安装船的关键技术难点之一;而海上风电场的选址逐渐向离岸更远、水深更大的方向发展,客观上也对桩腿适应更恶劣海况条件的能力提出了更高要求。本文结合近年来多型自升式风电安装船桩腿设计经验,分析研究了桩腿总强度计算和优化的过程,及其与海况环境、作业条件、可变载荷等参数之间的相关性,为自升式风电安装船的桩腿设计提供了有效方法。     

自升式风电安装船桩腿强度分析和优化

近年来,随着国内海上风电行业的蓬勃发展,市场对自升式风电安装船的需求日益迫切。桩腿是影响自升式风电安装船作业安全性的关键环节,桩腿设计也是自升式风电安装船的关键技术难点之一;而海上风电场的选址逐渐向离岸更远、水深更大的方向发展,客观上也对桩腿适应更恶劣海况条件的能力提出了更高要求。本文结合近年来多型自升式风电安装船桩腿设计经验,分析研究了桩腿总强度计算和优化的过程,及其与海况环境、作业条件、可变载荷等参数之间的相关性,为自升式风电安装船的桩腿设计提供了有效方法。     

海上风电单桩基础风机整机安装施工安全管理分析

目前,海上风电场风电机组安装方式主要有2种:海上分体安装和海上整体安装,目前最为常见的海上风电安装方式是海上分体安装。降低海上风电场施工成本最直接的方法是改进吊装方案及相应设备,以利缩短工期。此外,考虑海上天气导致施工窗口少,应尽可能多地由陆上分担装配任务,海上整体安装应运而生。国华东台四期海上风电项目第16号机位风机安装是国内首例采用海上风电单桩基础风机整体吊装的施工工艺,通过对其海上施工过程的安全管理进行分析,重点从施工安全角度对风机整体安装施工工艺和FIS缓冲体系提出一些看法与建议,希望能给海上风电整体安装施工的安全管理和提高FIS缓冲体系拆装施工安全性的优化设计带来一些借鉴与参考。     

全球海上风电安装船发展动向

<正>海上风电安装船作为风电场建设的一个重要基础装备,未来一段时期内发展空间仍然广阔。随着环保问题的日益凸显和能源需求的快速增长,风能作为一种清洁的可再生能源,受到世界各国的高度重视。而海上风力发电因其拥有更好的风能条件和可观的环保价值,已由最早商业化发展海上风电的欧洲逐步走向全球,并且近年来发展非常迅速。海上风电     

海上风机吊装运输船及其吊装方式的研究概况

介绍了国内外海上风电的发展情况和前景,风电场建设对风机吊装运输船的需求;阐述了海上风机吊装运输船的分类及风机安装方式的发展变化。     

风电安装船风暴自存下总体性能分析研究

随着海上风电的快速发展,风电安装船作为建设海上风电场的关键设备得到了广泛应用,由于其工作于恶劣的海洋环境中,保证其安全尤为重要。本文针对一自升式风电安装船,探讨了其在风暴自存下的载荷种类和计算方法,应用ANSYS软件建立了整体结构的有限元模型,通过施加相应的边界条件和外载荷,对其总体性能包括全船结构强度、锁紧结构承载性能、预压载性能、抗倾稳性及桩靴承载性能进行了分析。分析结果表明,风电安装船在风暴自存工况下总体性能满足使用要求。论文研究成果可为同类船型的设计分析提供参考。     

液压销孔式升降系统结构分析

升降系统是自升式风电安装船的核心设备,其结构稳定性是其平台和桩腿顺利实现升降的保证。本文以某自升式风电安装船的液压销孔式升降系统为研究对象,采用有限元方法建立其部件的结构模型,给出结构分析的载荷及边界条件,并运用有限元分析软件Ansys对各工况下的受力与变形进行求解,对计算结果进行分析和评估。研究结论为升降系统的设计与制造提供了理论指导,并为此类结构受力的设计计算提供参考。     

1000T自升式风电安装船动力定位系统的设计

风电安装船在风场中不同机位之间迁移和定位过程中受到环境载荷的作用,需要设计合理的定位方案以满足定位要求。根据动力定位原理设计了1000t自升式风电安装船的动力定位方案,计算了风、浪、流的环境载荷及推进器推力值并进行比较。实际工程应用表明改定位系统的设计方案在一定的海况条件下满足动力定位的精度,航速也能达到风场中不同机位的迁移,具有良好的机动性,在风电安装船初期制定方案时指明方向和解决思路。     

海上风力机安装技术研究(英文)

Wind power has made rapid progress and should gain significance as an energy resource, given growing interest in renewable energy and clean energy. Offshore wind energy resources have attracted significant attention, as, compared with land-based wind energy resources, offshore wind energy resources are more promising candidates for development. Sea winds are generally stronger and more reliable and with improvements in technology, the sea has become a hot spot for new designs and installation methods for wind turbines. In the present paper, based on experience building offshore wind farms, recommended foundation styles have been examined. Furthermore, wave effects have been investigated. The split installation and overall installation have been illustrated. Methods appropriate when installing a small number of turbines as well as those useful when installing large numbers of turbines were analyzed. This investigation of installation methods for wind turbines should provide practical technical guidance for their installation.     

海上风机吊装船全船结构强度分析

以海上风机吊装作业船为对象,采用MSC.PATRAN软件建立全船结构有限元模型;通过该船的运输、安装等不同作业状况的分析,确定典型计算工况,并进行典型工况下的载荷分析和计算工作;对该船在典型工况下的应力进行计算和分析,得到了全船详细应力分布、变形情况。计算结果可以为海上风机吊装作业船的整体强度评估、船体结构优化提供有效依据,对该类型船的设计开发也具有指导意义。     

自升式风电安装平台作业环境图谱技术应用研究

为了适应风电安装平台多机位快速作业的需求，本文利用环境图谱技术对某自升式风电安装平台进行在位作业环境适应性分析。通过对不同作业工况条件下平台的预压载能力、风暴保持能力、桩腿强度、桩靴承载能力及抗倾稳性等的关键指标校核，得到许用环境条件的组合，并生成用于指导机位操船作业的环境适应性图表。通过算例结果在实际应用中的反馈，该技术不但对实际的风电安装现场作业提供了基于工程分析的技术支持，且对现场作业能够予以切实的指导，不但提高风电安装作业安全性，而且显著提升了风电安装作业效率。     

新型半潜式风力发电安装平台概念设计与整体强度分析

在确定总布置方案和主尺度的基础上,针对新型半潜式风车安装平台进行强度验证和结构优化。采用Sesam软件建立平台结构整体模型和水动力模型,基于设计波法对平台自存、操作、航行工况下的整体强度、节点、杆件和局部进行规范校核。充分考虑运输安装一体化的作业形式,给出风机整体运输和吊装方案,完成平台的基础设计工作。研究表明:新型半潜式平台的整体应力分布、杆件和节点利用率、关键区域局部强度基本满足规范要求;一体化运输安装方式充分考虑了经济性和安全性要求,提高了海上风电安装的作业效率。     

基于能力曲线的某风电安装船动力定位系统失效分析

风能是一种优秀的绿色能源,随着风电开发延伸到海上,带有动力定位系统的风电安装船开始得到广泛应用。文章基于动力定位能力曲线对一艘风电安装船的动力定位系统进行失效分析,寻找出最危险的工况,为实际工程提供参考,以便在作业时尽量避开这些工况。