海上風電安裝船發展現狀及（jí）趨勢

相較（jiào）於（yú）陸上，海上的施工難度要高很（hěn）多，風（fēng）電（diàn）安裝船作為海上風電的核心裝備，其重（chóng）要性不言而喻。隨著海（hǎi）上風電安裝（zhuāng）需求持續走高（gāo），海上風（fēng）電安裝（zhuāng）船行業同步熱鬧起來（lái）。近日，歐洲散（sàn）貨船巨頭Eneti宣布，將以數百萬股股票以及數（shù）千（qiān）萬美元（yuán）現金的方式收購（gòu）英（yīng）國老牌風電安裝（zhuāng）船運營商Seajacks公司，交易一旦完成，Eneti有望成為全球最大的海上風（fēng）電安裝船運營商。

風電安裝船分類及特點

海（hǎi）上風電場的建設中，風機及基礎的安裝需要有相應的運（yùn）輸工具將其運送到風電（diàn）場址，並配備適合的起重設備和定位設備。根據安裝船（chuán）的特點（diǎn）將海（hǎi）上風電安裝船分（fèn）為起重船、坐底式風電安裝船、自升式風電安裝船以及自航自升式風電安裝船四種類型。

1起重船（chuán）

起重船（chuán），又稱浮吊，能（néng）夠配備用於各種水上作業的起重機，可以是自航或非自航。其特點是（shì）可以進行運輸和安裝作（zuò）業，受水深限製較小，過淺水區（qū）需要考慮吃水線，其他區域不需要考慮。具有自航能（néng）力的起重船在不（bú）同風機位（wèi）置間轉移速度較快，操縱性好，並且使用費率低，船源充足。其主要缺點是（shì）易受天氣和（hé）海麵條件的影響，施工工期難以把控（kòng）。

圖1 起重（chóng）船

2坐底式風電安裝船

坐底式風電安裝船，又稱非自升（shēng）非自航式平台，依賴退潮的壓力或壓載係統將船（chuán）體（tǐ）坐壓在海底，再通過錨泊（bó）係（xì）統（tǒng）固定，最後進行安裝船的吊裝和（hé）安裝工作。其主要優點是穩定性好。缺點是作業水深的受限（xiàn），一般應用於極淺水域，同時轉移速度慢，船底的強度需要特別重視。

圖2 坐底式風（fēng）電安裝船

3自升式風電安裝（zhuāng）船

自升式風電安（ān）裝船（chuán），一般（bān）配備4~8個樁腿，在施工現場將樁腿插入海底以固定平台，通過配備的液壓升降裝置調整安裝船（chuán）船體，再利用配備的起重機進行風機的安裝（zhuāng）。自升式（shì）風電安裝船沒有自航能力，甲板寬闊，便於裝載風機，作業穩定性較強，目前應用較為廣（guǎng）泛。但（dàn）由於其沒有（yǒu）自航（háng）能力（lì），隻能依靠拖船拖，機（jī）動性差，效率較低。

圖3 自升式風（fēng）電（diàn）安裝船

4自航自升式風電安裝船

自航自升式風電安裝船，兼備自升式平台（tái）和浮式起重船（chuán）舶的優點，具備一定的航速和操縱靈活性，可以一次（cì）性運載更多風機，進行安裝和移位時速（sù）度較快，工作效（xiào）率高，是當前進行海上風電安裝的首選。

圖4 自航自升式風電安裝船

表1 主要風電（diàn）安裝船類型對（duì）比

國內外風電安裝船的發展（zhǎn）

歐洲作為海上（shàng）風電產業的發源地，持續引領全球海上風電市場發（fā）展，而我國則是近些年來湧現出的新興市（shì）場代表。

1國外風電安裝船的（de）發展

早期歐洲的海上風電安裝沒有專業的風電安裝船，都是使用海洋油氣工業或者是海上施工行業的船（chuán）舶或平台，如起重船和非自航自（zì）升式平台。第一代風電安裝（zhuāng）船並非是（shì）某種獨立（lì）船型，多是（shì）通（tōng）過載運貨物的工作駁船和起重船（chuán）來聯合實施作業。第二代風電安裝船具有自升功（gōng）能的駁（bó）船或平台，但不具有自航功能，例如MPI Offshore於2002年向我（wǒ）國山海關船廠訂造的“Mayflower Resolution”號(現名“MPI Resolution”)。該船設計以Gusto MSC的CJ50型自升式（shì）鑽井平台（tái）為母（mǔ）型，除了安裝塔架、機艙和葉片之外，還可以安裝基礎，並能鋪（pù）設電纜。根據作業海域的天氣情況和風電安裝船對天氣的適應性，不同類型的風（fēng）電安裝船每年的作業天數差別很大（dà）。在（zài）歐（ōu）洲地區，目前風電安裝船的全年作業天（tiān）數平均約（yuē）為180天左右，而能夠適應惡劣天（tiān）氣的風電安裝船全年作業天（tiān）數可達260至290天。為提（tí）高惡劣天氣下作業（yè）天數，以歐洲為代表的（de）船東開發了集升降、運輸、安（ān）裝等多種功能於一體的第三代風（fēng）電安裝船，如2012年迪（dí）拜Lamprell船廠為Fred. Olsen Windcarrier公司建（jiàn）造的“Brave Tern”號風電安裝船，采（cǎi）用Gusto MSC NG-9000設計，甲板可運輸10台風力（lì）發（fā）電機，采用800噸起重機進行海底安裝，專為北海作業設計。

據統計，截至2020年，歐洲共有風電安裝船22艘，1艘在建。此外，歐洲海上風電場施工（gōng）還使用一些海上施工用的非自航自升式（shì）平台，以（yǐ）及海洋油氣工業中（zhōng）一些高端的、具備風電安裝功能的多功能自升式平台。

2國內風電安（ān）裝船的發展（zhǎn）

我國初期的海上風電安裝與歐洲海上風電（diàn）場建設剛起步階段一樣，也是使用海上施工行業的船舶或平台。但隨著國內海上風電場建設駛入快車道，近年來建造了一批專用的風（fēng）電安裝船（chuán）。

“華（huá）爾辰”號（hào）工程船采用雙體船設計，是集風塔打（dǎ）樁、風電設備安裝於一體的海上風電（diàn）設備工程安裝施工船舶，總造價達人民幣3億元左右。船長90米，船（chuán）寬50米，型深6.8米。船體上配置83米高的主吊鉤（gōu）平台，主吊鉤平台安裝一台（tái）400噸、360度回轉的起重機，最大吊高120米。2012年12月建造完工，隨後遠赴珠港澳大橋協助施工（gōng），是（shì）當（dāng）時我國最大的（de）風電安裝船（chuán）。

圖（tú）5 華爾辰號

2018年5月，我國自主研發的世界最（zuì）大風電施工平（píng）台（tái）“龍源振華叁號”交付使用，船長100.8米，型（xíng）寬43.2米，型深8.4米，起重能力2000噸，為（wéi）全球最大，在此之前全球自升式風電安裝平台（tái）的最大起重能力為1500噸。該平台的（de）單鉤起重能（néng）力能達到1500噸，可實現大兆瓦海上風機基礎的空中翻身。起重機起（qǐ）升高度120米，擁有全球（qiú）最高的吊（diào）高高度，最大作業水（shuǐ）深50米。該風電施工平台的成功（gōng）研製，標誌著（zhe）我國打破國外技術壟斷，實（shí）現大型風電安裝平（píng）台國產化，為我國（guó）加快發展海上風電產業提供了裝備支撐。截至2020年，國內投入使用的風電安裝船共22艘，在（zài）建（jiàn）7艘。

圖6 龍源振（zhèn）華叁號

目前市場上（shàng）的風電安裝平台（tái）的起重能力主要為（wéi）500噸（dūn）至（zhì）1000噸，其基（jī）本能夠滿足我國海上風電市場的主流產品——單機4MW的海（hǎi）上風（fēng）電機組的組（zǔ）裝需求。為響應海上風電機組產品的變化（huà）趨勢，目前新建海上（shàng）風電安裝平台項目的起重能力（lì）主要為1000噸（dūn）至1500噸（dūn），其中目前世界起重能力（lì）最大的2000噸風電安裝平台已交付使用，起重能力為2500噸的風電安裝平台已（yǐ）經（jīng）開工建造。

未來發展（zhǎn）趨勢（shì）

目前，歐洲與亞洲仍是全球海（hǎi）上風電主力市場。其中，英（yīng）國、德國、中國、丹麥、比利時等國是海上風電裝機量較大的國家。

根據行業機構統計的在建項目數據，預（yù）計到（dào）2030年，亞（yà）洲（zhōu）海上風電裝機量將達到126吉（jí）瓦，遠（yuǎn）高於歐洲（zhōu）國家目前計劃的（de）78吉瓦（wǎ）。2050年亞（yà）洲海上風電（diàn）裝機量將達到613吉瓦，歐（ōu）洲海上風電裝機預計為215吉瓦（wǎ），北美地區則為164吉瓦。據“世界能源報告”預測，要滿足計劃建設或在建海上風電項目安裝需求，全球需要超過60艘海上風電安裝船，總計（jì）投資（zī）需求高達140億美元。未來10年裏，全球很（hěn）可能需要超過100艘海上風電安裝運維船隻。

然而，從目（mù）前的情況來看，全球海上風電安裝船（chuán）的在建或規劃產能卻不足以滿足海（hǎi）上風電裝機的增長目標。據（jù）統計數據，截至2021年，全球各國總計新訂購了16艘海上風電專用運維（wéi）母船和海上風電安裝船，主要用於歐洲和亞洲市場。

為解決（jué）海上風電安（ān）裝船（chuán）短缺難題，海上風電施工承（chéng）包商正“各顯神通”。今年7月，韓國電力（lì）公司宣布特製了一（yī）艘新型海上作業船，專門用於安裝5MW海上風機。今年8月，我國正力海洋工（gōng）程有限公（gōng）司也宣布，成（chéng）功將半潛駁“正力潛1900”改造成為海上風電安裝船，用於福建海上風電項目安裝作業。

此前，行業研究機構睿谘得能源曾分析指出（chū），海（hǎi）上風電安裝船市場的供不應求很可能是推高未來海上風（fēng）電開發項目成本的一大關鍵因素，甚至可能會限製更新（xīn）、更大的海上風（fēng）機部署情況。那麽（me），全球能源低碳轉型趨勢明朗，市場發展潛力巨大（dà），海上風電安裝船（chuán）為什麽還是不夠用呢？

業內人員分（fèn）析認為，盡管海（hǎi）上風（fēng）電產業的蓬勃發展為海上風電安裝船行業（yè）帶來了新的行業（yè）周期，但此前海（hǎi）上油氣產業蓬勃發展期間快速擴張、卻（què）又因油價波（bō）動引發的施工船閑置問題也是船舶行業的“前車（chē）之鑒”，海上作業船舶運營商也在考慮可（kě）能存在的潛在風險，“過度建設”的憂慮情緒正在船（chuán）舶行業彌漫。

與此同時，海上風電產業主要由國家發展政策驅動，海上風電安裝（zhuāng）船東尤（yóu）其需要注意各（gè）國之間（jiān）的船隻運輸規定，在部分國家存在保護（hù）主義政策的情（qíng）況下，海上風電安裝船的活動很可能受到限（xiàn）製。

另外，海上風電（diàn）技術的快速更新迭代（dài）也成為了海上風電安裝船東的一大顧慮。“世界能源報告”指出（chū），到2025年，全球海上風機單機容量將持（chí）續增長，海上風機的基座（zuò）尺寸也（yě）將更（gèng）大，海上風電場也將進入更深更（gèng）遠的海上區域，現存海上（shàng）風電安（ān）裝船隻很可能將失去用武之地。據悉，今（jīn）年新增海上風電安裝（zhuāng）船訂單大多要求吊裝高（gāo）度達180米以上、能夠安裝單機容量達14MW及以上風機，而傳統的自升式船卻（què）不能安裝14MW及以上風（fēng）機。未來海上風電安裝方式技（jì）術路線競爭市（shì）場尚不明朗，這也讓投（tóu）資（zī）商更多地進入觀望階段。

對此，業內專家建議稱，新建海上風電安裝船投資（zī）巨大，船舶（bó）承（chéng）包（bāo）商應仔細考慮和了解全（quán）球各地區的船舶供（gòng）需動態，更廣泛地了解不同國（guó）家海上風電（diàn）行業的細微差別，之後確定（dìng）新（xīn）的建造計劃。

從風電安裝船本身（shēn）來看，也要（yào）加快進度研究更新安（ān）裝船以適應快速發展的風電建設，未來將在以下（xià）方麵進行創新：

逐步向深水邁進。海上風電建設向深水區邁進是大勢所趨（qū），從沿海（hǎi）的灘塗（tú）和淺水區向60m水深區域以（yǐ）至（zhì）更深的區域都（dōu）要考慮，促進海上風電安裝船功能優化（huà）提升。

增強主（zhǔ）吊能力。海上風電安裝的（de）一（yī）體化吊裝作業可以節約成本（běn）並減少建設時間，這就需要（yào）主吊能（néng）力越來越大。一（yī）方麵海上風機功率的增大，使得風機的重量越來越大；另一方麵海上風電安裝平台的（de）吊裝能（néng）力在逐步提升，2000t的主吊能力（lì）的風電安裝船已經成為（wéi）現實。

增大主甲板可利用麵積。風電機組不斷大型化對風電安裝船的甲板麵積提出了更高的要求。並且，增大主（zhǔ）甲板的（de）可利用麵積使風電安裝船可以運輸更多風機（jī），從而（ér）提高運（yùn）輸效率和安裝效率。

提高主甲板承載能力。主甲板的承載能力與海上風電安裝（zhuāng）船（chuán）的運輸效率和安全性密（mì）切相關。隨著風電機組的不斷大型化（huà），提高主甲板的承載能力是現實所需。

完善風電安裝船的功能。風電建設日益趨向（xiàng）成熟和（hé）多樣，這就需要風電安裝船具有（yǒu）更多功能以滿足建設需求，要配備新的動力定位係統，配備各（gè）種類型的風電設（shè）備和其他相關功能。

結語

未來，我國風電安裝船前景可期，市場（chǎng）需求空間（jiān）大，產品創新發展快。海上風電作為未（wèi）來風電行業的重點發（fā）展方向，優點突出，風能條件好，環保可再（zài）生（shēng），市場潛力巨大，我國海上風電場規劃和建設規模正在（zài）不斷擴大，隨著國內外大批海上風電項目進入施工建設階段，巨大的市場空間必將（jiāng）帶動風電安裝船產業快（kuài）速發展（zhǎn）。

來源：千堯科（kē）技