[發(fā)明專利]浮式風(fēng)機的海上安裝系統(tǒng)及海上安裝方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211148121.1
• 申請日: 2022-09-20
• 公開（公告）號: CN115450848A
• 公開（公告）日: 2022-12-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳鵬;傅強;侯偉平;宋述占;劉靜;李德江;李嘉賓;王傳文;肖慧瑄
• 申請（專利權(quán)）人: 煙臺中集來福士海洋工程有限公司;中集海洋工程研究院有限公司;中國國際海運集裝箱（集團）股份有限公司
• 主分類號: F03D13/25
• 分類號: F03D13/25;F03D13/10;F03D13/40;F03D80/00;E02D7/06;E02D7/20;E02D27/16;E02D27/42
• 代理公司: 深圳市聯(lián)鼎知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44232
• 代理人: 王榮

本發(fā)明提供了一種浮式風(fēng)機的海上安裝系統(tǒng)及海上安裝方法。海上安裝系統(tǒng)包括安裝船、多個單樁、拖運機構(gòu)、多個頂升設(shè)備以及吊機。安裝船位于淺海區(qū)域，并能夠站立于海床上；多個單樁沿周向間隔豎立于淺海區(qū)域的海床中；多個單樁圍合形成一容置空間；安裝船靠近容置空間；拖運機構(gòu)用于將浮式風(fēng)機的半潛基礎(chǔ)拖運至容置空間內(nèi)；多個頂升設(shè)備，與多個單樁一一對應(yīng)設(shè)置；各頂升設(shè)備位于海面下，并位于對應(yīng)的單樁的內(nèi)側(cè)，且各頂升設(shè)備均能夠升降，而使頂升設(shè)備升起支撐半潛基礎(chǔ)；吊機，設(shè)置于安裝船上，用于將浮式風(fēng)機的塔筒和風(fēng)輪機艙組件吊裝至半潛基礎(chǔ)上。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及風(fēng)機的海上安裝技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種浮式風(fēng)機的海上安裝系統(tǒng)及海上安裝方法。

背景技術(shù)

隨著可再生能源需求的增加，海上風(fēng)能因其具有風(fēng)資源穩(wěn)定以及持續(xù)時間長等優(yōu)點，受到越來越多的關(guān)注。風(fēng)電的利用開發(fā)正逐漸從陸地轉(zhuǎn)向海洋，并呈現(xiàn)加速發(fā)展的態(tài)勢。然而，由于近海空間資源有限，海上風(fēng)電的發(fā)展逐漸從近海向深遠海發(fā)展。其中，漂浮式海上風(fēng)電是未來風(fēng)能利用的必然選擇。

目前，海上浮式風(fēng)機的浮體基礎(chǔ)形式主要分為半潛式(Semi-Sub)、單立柱式(Spar)和張力腿式(TLP)。半潛式浮式基礎(chǔ)憑借適用水深范圍廣、水線面大穩(wěn)性好、安裝成本低難度小等優(yōu)點，在浮式風(fēng)電開發(fā)中備受青睞。

浮式風(fēng)機的功率大，葉片長度超過百米，使得塔筒需滿足對應(yīng)的高度，且風(fēng)機機組整體尺寸和重量也遠超固定式風(fēng)機。在近海海域安裝固定式風(fēng)機的作業(yè)船，其起重吊機的吊重和吊高有限，不能滿足浮式風(fēng)機機組吊裝的作業(yè)要求。而海上風(fēng)機安裝的對位精度要求高，作業(yè)時對作業(yè)天氣、海況條件的要求非常苛刻。

常用的浮式風(fēng)機安裝方法包括深水碼頭安裝、浮式起重船安裝和自航自升式風(fēng)電安裝船。深水碼頭安裝中，浮式風(fēng)機基礎(chǔ)在建造基地下水漂浮后拖航至深水安裝碼頭，利用履帶吊或岸吊等大型吊裝設(shè)備進行風(fēng)電機組及塔筒的安裝，之后通過拖輪將浮式基礎(chǔ)及風(fēng)機一體化平臺濕托至目標(biāo)海域，進行平臺定位和系泊系統(tǒng)回接。該方法的缺點是浮式基礎(chǔ)及風(fēng)機一體化平臺的吃水非常大，符合作業(yè)條件的港口碼頭數(shù)量極其有限，若安裝碼頭距離風(fēng)電場較遠則經(jīng)濟性大打折扣。因此，該方法很難被廣泛應(yīng)用在國內(nèi)浮式風(fēng)機安裝中。浮式起重船安裝適合風(fēng)機機組功率較小的安裝，在近海選擇一處合適的臨時安裝區(qū)域，由浮式起重船將塔筒及風(fēng)機機組安裝到浮式風(fēng)機基礎(chǔ)上。之后由拖輪將浮式風(fēng)電平臺整體濕托到作業(yè)海域就位安裝。但是，因浮式起重船施工穩(wěn)定性較差，極其依賴天氣和波浪條件，非常不利于控制工期；且大型浮式起重船的施工成本非常高，會大大增加浮式風(fēng)機的建造及安裝成本。自航自升式風(fēng)電安裝船適用于深水浮式風(fēng)電安裝，風(fēng)電安裝船兼具自升式平臺和浮式船舶的優(yōu)點，且需滿足浮式風(fēng)機作業(yè)海域的水深要求、吊機起重能力及起重高度。因自航自升式風(fēng)電安裝船的配置要求非常高，其建造及使用成本及其昂貴，直接影響浮式風(fēng)電場的經(jīng)濟效益。

以上所述浮式風(fēng)機的安裝方法中，要么是受限于碼頭水深條件的限制不具有廣泛推廣性，要么是施工難度高不利用控制工期，或者施工成本太高影響浮式風(fēng)電的經(jīng)濟性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種不受碼頭限制、安裝效率較高、施工成本較低的浮式風(fēng)機的海上安裝系統(tǒng)及海上安裝方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種浮式風(fēng)機的海上安裝系統(tǒng)，包括：

安裝船，位于淺海區(qū)域，并能夠站立于海床上；

多個單樁，沿周向間隔豎立于淺海區(qū)域的海床中；多個所述單樁圍合形成一容置空間；所述安裝船靠近所述容置空間；

拖運機構(gòu)，用于將所述浮式風(fēng)機的半潛基礎(chǔ)拖運至所述容置空間內(nèi)；

多個頂升設(shè)備，與多個所述單樁一一對應(yīng)設(shè)置；各所述頂升設(shè)備位于海面下，并位于對應(yīng)的所述單樁的內(nèi)側(cè)，且各所述頂升設(shè)備均能夠升降，而使所述頂升設(shè)備升起支撐所述半潛基礎(chǔ)；

吊機，設(shè)置于所述安裝船上，用于將所述浮式風(fēng)機的塔筒和風(fēng)輪機艙組件吊裝至所述半潛基礎(chǔ)上。