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风力发电场拖航作业要点

摘要：摘要：中国沿海正在大规模建设海上风力发电场，由于其地理位置的特殊性，需要大型船舶运载安装设备进入现场装卸、建设作业。海上风电作业点主要在沿岸浅水区，地理环境复杂多变，拖航作业难度大，完善的航行计划和良好的船艺是拖航作业完成的重要前提条件。

　　摘要：中国沿海正在大规模建设海上风力发电场，由于其地理位置的特殊性，需要大型船舶运载安装设备进入现场装卸、建设作业。海上风电作业点主要在沿岸浅水区，地理环境复杂多变，拖航作业难度大，完善的航行计划和良好的船艺是拖航作业完成的重要前提条件。本文主要分享大丰风力发电场的拖带行程，为其他同行提供借鉴和参考。

　　关键词：海上风电;大丰风力发电场;“德意”轮;龙源振华三号

风力发电论文

　　0 引言

　　在世界石油煤炭能源消耗越来越大以及全球生存环境日趋恶化的大背景下，风力发电，特别是海上风力发电作为可再生清洁能源，具有资源丰富、发电利用小时数高、不占用土地、靠近高负荷海滨地区电网和适宜大规模开发等优点，越来越受到世界各国的高度重视。

　　我国政府也非常重视海上风力发电的发展。我国首个海上风力发电项目——东海大桥海上风场I期，从启动建设到全部机组竣工并网仅用了20个月左右，创造了世界海上风电项目建设最快速度的纪录，由此也拉开了我国大规模建设海上风力发电场的序幕。

　　由于海上风力发电场地理位置的特殊性，需要大型船舶运载安装设备进入现场装卸、建设作业。海上风电作业点主要在沿岸浅水区，水域环境复杂多变，拖航作业难度大，因此完善的航行计划和良好的船艺是拖航作业得以顺利完成的重要前提条件。

　　本文主要分享大丰风力发电场的拖带行程，为其他同行提供借鉴和参考。

　　1 拖航作业的水文、气象、船舶情况

　　1.1 地理情况介绍

　　江苏盐城沿岸大丰风力发电场，地处海岸线50 km内的沿岸海域，水深变化较大，多有浅点，底质多有流沙，航海环境条件较差，海图水深和实际存在较多误差，航行区域水深5～15 m不等，在所有黄灯浮内都是成排的风力发电机组，水域交通环境复杂，如图1所示。

　　1.2 潮汐、气象介绍

　　每年4—5月，中国沿海处在季风更换期，西北季风强度逐渐减弱、风力逐渐减小，但是阵风7级的偏北风也时有发生，只是持续时间相对较短。此时，西南季风还没有形成，却也已经开始影响北方冷空气南侵的强度。由于沿海季风转换，冷暖气流的影响，在沿海随时形成平流雾和锋面雾，影响船舶航行安全。

　　潮汐主要受黄海沿海环流影响较大，涨落潮流350°～170°方向回复流，流速2～3 kn，流速减弱时流向有所转变。

　　1.3 船舶概况

　　1.3.1 德意

　　“德意”轮是上海打捞局无限航区海上拖船，船长95.20 m，型宽15.2 m，型深7.5 m，船舶艏艉吃水5.4/6.5 m，二臺主机马力3 910 kW ×2，系柱拖力122 t。

　　1.3.2 龙源振华三号

　　“龙源振华三号”自升式风电安装平台，船长100.8 m，型宽43.2 m，型深8.4 m，艏艉吃水4.5/5.2 m，起重能力达到2 000 t，起升高度达120 m，可以实现大兆瓦海上风机基础的空中翻身，最大作业水深达50 m，可储存大量风机设备，具备120人在海上工作居住，是目前世界上最大的风电施工安转平台，也是中国海上风电作业从浅海走向近海的关键利器，见图2。

　　2 拖航前的准备

　　2.1 选择正确的航线

　　由于该区域非船舶经常航行区域，海图资料与实际情况存在误差，所以选择一条符合拖带的航线至关重要。

　　“德意”轮需单船进入风电场，将“龙源振华三号”从风电场内陆侧拖出。航线设计时既要参考现有海图资料，也要考虑现场风电基座排布，尽量减少在风机基座之间穿梭。航线设计好之后，安排抛锚艇测深仪监测水深，寻找出水深最浅点，从而判断该航线是否符合拖航要求，如符合航行要求后，在相关航海仪器上设置航线。

　　2.2 制定应急预案

　　由于航线附近都是风力发电设备，风电基站相互间东西向距离600 m，南北向的距离为700 m，每个风机上的风叶长度为60 m，如遇到海上风力达到5级(8 m/s)以上，风叶会随风力增加而转动，给拖航作业增加难度。

　　另外，在所有航行中，两个风电发电机基座有效距离不超过500 m，需保留安全距离两侧各100 m，实际航行的距离仅300 m。

　　因此，在航行前需要考虑到可能发生的各种突发情况和故障，提前做好应急措施并设置应急预案。

　　2.2.1 通信

　　在拖航过程中，保持通信畅通非常重要，因此要求拖航船队使用专用频道(如VHF CH/17)，避免和其他船舶串线而影响通信的有效性。

　　2.2.2 主拖船主拖应急预案

　　拖航途中若主拖船主机或全船断电发生故障而无动力进行有效拖航时，主拖船应急采取的措施包括，立即通知被拖船，启动应急设备保持船位稳定在计划航线附近，主拖船应急抛锚，避免船舶受到风、流的影响漂移，从而危害到风电设备的安全(如有护航船应立即采取有效措施稳定主拖船船位)。