激烈浮式风机百家争鸣拖拉机
文章来源：沪马机械网 | 2022-11-09
2017年是浮式风机取得突破性进展的一年，在英国海域除了挪威石油的Hywind完成安装准备投产外，还将有另外两个浮式风机项目将陆续在今明两年陆续投产。除此之外，爱尔兰、葡萄牙、法国也将有三个浮式风机项目在2020年前后投产。历时多年，浮式风机终于从概念走向应用，似乎光明的未来就在眼前。
相比于大量投产的单桩固定式风机，浮式风机对于水深较大的海域，诸如北海北部、日本沿岸、夏威夷乃至台湾地区都有着巨大的吸引力。以夏威夷为例，夏威夷群岛是典型的火山岛，大陆坡陡峭，水深随着离岸距离的增长而急剧增加，安装固定式风机几无可能。据美国可再生能源实验室（NREL）估计，夏威夷周边1000m水深以内的海域范围内具有28GW的风能资源尚待开发。有消息显示，夏威夷政府计划在2045年实现100%的可再生能源供电，这其中浮式风机将占据较大的比例。
同时，NREL认为欧洲80%以上的潜在海上风电资源位于水深大于60m的“深水海域”，可利用浮式风机开发的风资源可达4000GW，而美国和日本各有2450GW和500GW的浮式风电可开发资源。单从可开发资源角度来看，未来浮式风机的前景是光明的。
另外一个浮式风机的优势在于浮式概念可以容纳更大单机容量的风力发电机组。随着单机容量的增加，海上固定式基础所面临的设计和施工挑战越来越大，而浮式风机本身为顺应系统，在环境条件作用下依靠系泊系统实现定位，对环境适应性更强。浮式风机部署在远海，能够采集湍流强度更小、速更稳定的风资源。另外浮式结构物可以方便的实现拖航，无论是拖航至作业地点还是从作业地点拖回来，这使得浮式风机实现重复利用和重复部署成为可能。
浮式风机从概念走向成熟
浮式风机经历多年的概念研发--样机实验，终于走向了实际应用。从技术成熟度（Technology Readiness Level）来衡量，当前半潜浮式风机概念和Spar浮式风机概念已经达到了8以上的等级，完全具备投入实际使用的条件。
对于驳船基础，TLP基础浮式风机概念，当前基本处于TRL4——6的阶段，不过取得突破应该也就是这两年的事。
相关统计表明，当前全世界有30多种浮式风机概念，基本分为以下几种：Spar形式基础、半潜形式基础、张力腿式基础、多风机机组基础以及混合概念。毫无疑问，浮式风机的发展广泛借鉴了海洋工程发展经验。下面就介绍几个计划投产项目的浮式风机概念，主要包括：Hywind、Ideol、Kincardiane、Dounreay Tri。
挪威石油的Hywind
2017年，挪威石油的Hywind在小编年初的一篇文章中做过介绍，具体的项目情况不再赘述。
有兴趣可以戳这个链接：世界第一个商用浮式风电场Pilot Park
这里纠正一下，Hywind在Pilot Park的机组是通过桩锚连接系泊缆的。近年四月份5台机组的15个桩锚安装就位。船体在西班牙的Navantia建造，Technip负责运输。风机在岸边完成组装，船体在近岸扶正，随后风机吊装就位，随后整个机组拖航至系泊地点回接系泊缆。Susea7负责33kv输电缆的安装。当前项目主要安装工作已经基本完成，预计年底能够发电。
机组吊装工作使用Saipem7000完成，作为世界上最强的起重船之一，排它去干风机安装的活感觉有点杀鸡用牛刀。当然不排除机组起吊高度有特殊要求。
Ideol‘ damping pool
Ideol的概念不同于其他概念，其浮式基础是四边形中间镂空的结构。方形镂空结构类似与月池，使得整体水线面面积较小的同时据说还能起到阻尼作用，从而改善整体运动性能，不知道是真是假。基础材质为混凝土，采用系泊定位。