海上風(fēng)電場運(yùn)行與維護(hù)成本探討

圖片出處：Beatrice project, Scotland (© REpower)

　　所提出的進(jìn)入方案有很多，從小艇、梯子到臨時(shí)橋梁、相匹配的船只或尖端的可控平臺(tái)系統(tǒng)。Garrad Hassan近來熱衷于小艇、梯子的方案，但是對船只、梯子以及他們之間的附加裝置是有特定要求。
　　Colin Morgen認(rèn)為：“小型工作船和梯子應(yīng)用于浪高1.3米之內(nèi)的環(huán)境中切實(shí)可行，但在天氣良好時(shí)期則限制了技術(shù)人員進(jìn)入。部分系統(tǒng)承諾能夠在2.5米這樣一個(gè)重要的海浪高度中工作就已經(jīng)是一個(gè)巨大的進(jìn)步，進(jìn)入現(xiàn)場的時(shí)間將縮短為原來的80%，但是那樣的成本過高，因此我們認(rèn)為中等的解決方案經(jīng)濟(jì)性更佳。”
　　據(jù)稱，一個(gè)來自Fabricom Oil and Gas和AMEC PLC公司的工程設(shè)備（Operation Access System，簡稱OAS），可避免船只航行于波濤洶涌的海中，以及定期往返的直升機(jī)所面臨的危險(xiǎn)性。OAS是一個(gè)堅(jiān)固的自旋轉(zhuǎn)，可伸縮的橋/平臺(tái)，可通過液壓傳動(dòng)從維修船舶延伸至風(fēng)電機(jī)組樁基位置。采用了一項(xiàng)先進(jìn)的拖動(dòng)補(bǔ)償特點(diǎn)確保了橋/平臺(tái)不斷調(diào)整其角度和延伸情況，便于船舶移動(dòng)；具備一個(gè)高精度 DGPS定位參考與激光、繃緊金屬線輔助的動(dòng)態(tài)定位系統(tǒng)，確保了平臺(tái)在使用過程中穩(wěn)固地處于正確的位置上。這些安全特性確保了平臺(tái)連接與通道的安全暢通。 OAS適合于2.5米（最高海浪為4.6米）這個(gè)重要的海浪高度中運(yùn)行。
　　為了攀上60多米高的塔架進(jìn)入機(jī)艙，完善機(jī)組設(shè)備與零件，目前已經(jīng)動(dòng)用到了大型起吊設(shè)備或提升機(jī)，這些設(shè)備還將在一些塔架安裝建設(shè)中得到延用。但此方案成本高昂，每臺(tái)風(fēng)力機(jī)的安裝工程都需要一個(gè)起重機(jī)或提升機(jī)。將石油天然氣產(chǎn)業(yè)的技術(shù)應(yīng)用于海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的Aberdeen公司認(rèn)為，至少對于單樁固定式機(jī)組而言，這是一個(gè)較好的解決方案。 
 

圖片出處：reFOCUS May/June 2007

　　上圖所示的Oreada可再生能源咨詢公司研發(fā)的Orangutang提升裝置。技術(shù)人員們搭乘一個(gè)安裝于塔架底部，采用兩組液壓操控摩擦式夾鉗的升降機(jī)罐籠，像猴子爬樹一樣沿著機(jī)組的塔架升降。Oreada預(yù)測他們的提升裝置將會(huì)降低風(fēng)力機(jī)維護(hù)期間對起重設(shè)備的需求，因此總體上提升風(fēng)電場的經(jīng)濟(jì)性。
　　針對將機(jī)組備件從岸上倉庫運(yùn)輸至海上風(fēng)電場，市場上有多種小船和施工船。小船制造商們趨于提供多船體設(shè)計(jì)，以替代較為傳統(tǒng)的單船體設(shè)計(jì)，因?yàn)檫@種設(shè)計(jì)就像工作平臺(tái)那樣更快，更寬敞，更穩(wěn)定。其中的一個(gè)運(yùn)輸船的典型即是“Offshore Provider”，為北威爾士Conway海上風(fēng)電建設(shè)運(yùn)輸而建的一種15米高的堅(jiān)固的鋁制雙體船。
　　據(jù)稱，這種船滿足了英國健康與安全執(zhí)行局、勞氏船級(jí)社、挪威船級(jí)社以及英國海事海岸警衛(wèi)局的審查需求，可應(yīng)用于風(fēng)電場的后勤支持，包括將人員運(yùn)送至電場現(xiàn)場。較大型的船只將應(yīng)用于更深更遠(yuǎn)的海域，類似小水線面船（small water plane area twin hull，簡稱SWATH）這樣的船體形式，無論在船舶靜止或處于海中航行的狀態(tài)，都可確保較小的移動(dòng)幅度。但是，直接借用現(xiàn)有海洋石油工業(yè)的單體船，則在經(jīng)濟(jì)性方面具有一定的優(yōu)勢。