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风电安装船改造设计及市场分析

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摘 要:以某风电装船为例,基于Solidworks三维系统,对该船和船上设备进行改造设计,通过这款系统可以为我们带来更直观,更便捷的船体及其上部建筑的设计,让我们更能清楚的了解风电安装船的构造。之后,基于Maxsurf船舶稳性分析为基础计算船舶大倾角稳性曲线,为本文所改造的船舶提供可靠的依据,此外,还对船舶保险的类型进行了介绍,让我们有一个直观的船舶价值以及风险控制的概念,对应于风电安装船可以让我们有个更可靠的选择。

关键词:风电安装船;Solidworks建模;Maxsurf稳性分析;船舶保险

引言

海上风电场多指水深10米左右的近海风电。不同于陆上风电,海上风电具有更广阔的使用空间,不占用土地资源,风速更高,具有风能资源的能量效益比陆地风电场高,平均空气密度较高,发电效率好,普遍数据年度发电量能多出20%-40%左右,与陆上风电建设相比,风电场建设受噪音、景观、电磁波等问题限制少且适宜大规模开发。所以近几年欧美国家均把风电开发的重点转向海上,许多大型风电开发企业、设备制造企业正积极探索海上风电发展之路。

而如果需要启动海上风电项目的话,前期最重要的就是风电安装船和风机的选择,两者互为依靠。我国已制定“十一五”时期是海上风电的技术试验、工程示范阶段,“十二五”期间,要形成海上风电的成套技术并建立完整产业链,到“十三五”时期,我国将进入海上风电的大规模发展阶段,具体风电装机与发电量规划如表1。2007年,我国出台了《可再生能源中长期发展规划》,2013年,我国出台了《大气污染防治计划》等政策均再次突出了对水能、风能、太阳能的重点支持,这为推动可再生能源产业的迅速发展起到了重要作用。我国风电行业发展比较迅速,但由于起步较晚,国内的风电发动设备主要依靠进口。

1.风电专用安装船现况

世界上现有的专用安装船为数甚少,除中国外仅丹麦A2SEA公司3艘与英国MPI公司1艘,部分船型数据见表1。分析其原因主要有以下几点:风电行业是新型行业,风险太大;金融危机之前船市达到峰值,各大船厂工期已排满且专用安装船技术复杂,建造周期太长;政府对风电产业扶持时间不长。我国风电安装船因为之前全国大力发展海上风电项目时,改装成风电安装船,由于技术的改进,并不适用于现在的安装技术。我国现有可行的风电安装船为蓝潮1001号与龙源振华2号等,这两艘均是自升式海上风电作业船,适用于潮间带与近海的风机安装,目前正在建造的风电安装船也有许多,所以我国的风电安装船的提升空间极其巨大。

本文所设计的风电安装船是现在主流的自航自升式,原因有以下两点,一是现如今自航自升式安装船技术已慢慢趋于成熟,风险与半潜式较易可控;二是我国出台的十二五规划中2013-2017年实现海洋经济可持续发展并大力发展海洋科学技术,可再生清洁能源将是能源结构调整的战略发展方向,主要包括近海风电与水电等,而自航自升式安装船正好适用于潮间带与近海的风电场建设。

5.结论

我国这几年对新能源及其重视并大力发展高科技能源开发。海上风电具备电价低,转换率高,远离群众,占有土地资源少等优点正逐步开展大型海上风电场建设,其中,风电安装船与风机的建造最为重要,前者可以保证海上风电场的建造,后者可以保证投入运营并盈利,所以在十二五与十三五规划中,接下来的10年海上风电行业必会如火如荼。

为了保障船舶航行与工程运作过程中的安全以及事故处理的选择,本文特意介绍了P&I Club保险协会与船壳险。对于风电安装船而言,新造船舶宜保一切险为主,此险种可以把风险最小化。对于超龄风电安装船而言,因为此类船舶类似于钻井平台,船上人员众多,而且一旦出现事故,残船移除和油污控制将会是理赔的巨头,所以宜保P&I保险为主。

参考文献:

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[6]詹迪维.SolidWorks 2013机械设计教程 ,北京:机械工业出版社 ,2013.