在陸地風(fēng)電場建設(shè)快速發(fā)展的同時，海上豐富的風(fēng)能資源和技術(shù)的可行性被越來越多人關(guān)注。處于技術(shù)完善期的海上風(fēng)電，正在追求更大功率、更加經(jīng)濟(jì)的技術(shù)方向。一旦攻克技術(shù)難點(diǎn)，海上風(fēng)電發(fā)展?jié)摿⑴c火電、核電相當(dāng)，并且對施工技術(shù)及設(shè)備的要求也在不斷提高。

 

全球海上風(fēng)電

 

據(jù)全球風(fēng)能理事會（GWEC）統(tǒng)計，2020年全球海上風(fēng)電的資本支出首次超過了海上石油和天然氣的投資。全球海上風(fēng)電的年裝機(jī)容量將在五年內(nèi)翻兩番；其在全球新增風(fēng)電裝機(jī)中的份額，將從目前的6.5%增至2025年的21%。

 

據(jù)克拉克森研究（Clarksons Research）報告顯示，截至2021年11月初，全球累計199個海上風(fēng)場全容量并網(wǎng)投產(chǎn)，其裝機(jī)量達(dá)到37.2GW，預(yù)計在2025年末達(dá)到102GW，未來幾年仍將大幅增長。

 

中國海上風(fēng)電

 

中國在2021年10月份超過英國（10.5GW）成為全球第一大海上風(fēng)電市場。據(jù)統(tǒng)計，年初至今，中國已有14個風(fēng)場3.1GW完成投產(chǎn)，仍有25個風(fēng)場8.3GW已實(shí)現(xiàn)首次并網(wǎng)，而今年的投產(chǎn)規(guī)模也將達(dá)到歷史新高。

 

海上風(fēng)電安裝

 

預(yù)計到2025年末，全球?qū)⒂谐^9000臺海上風(fēng)機(jī)的吊裝需求，其中2000臺將被放置在離岸40公里以外海域，風(fēng)電安裝船和運(yùn)維船的需求將在未來幾年有所增長。11月初，中國市場?電安裝船利?率高達(dá)98%，作業(yè)在中國?場的船舶數(shù)量達(dá)到月平均69艘，同比增長183%。

 

近年來，迅速擴(kuò)容的海上風(fēng)電市場催生出龐大的風(fēng)機(jī)安裝需求，對吊裝高度、起重能力以及作業(yè)效率提出更加嚴(yán)苛的要求。今年以來，國內(nèi)海上風(fēng)電持續(xù)“搶裝”，中國海上風(fēng)電已具備規(guī)?；l(fā)展的堅實(shí)基礎(chǔ)。在這傲人的成績背后，不僅有科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新和風(fēng)電人的默默堅守，同時，更昭示著工程機(jī)械機(jī)械行業(yè)明朗的未來。

 

中聯(lián)重科ZCC18000履帶式起重機(jī)

 

10月25日13時58分，隨著183噸重的31號海上風(fēng)機(jī)葉輪與機(jī)艙發(fā)電機(jī)精準(zhǔn)對接，7兆瓦容量的海上試驗(yàn)風(fēng)機(jī)成功在浙能嘉興1號海上風(fēng)電場“落戶”。本次吊裝所采用的主吊型號為中聯(lián)重科ZCC18000履帶式起重機(jī)，吊裝刷新了浙江省海上風(fēng)電單機(jī)容量紀(jì)錄。

 

 

7兆瓦東方電氣試驗(yàn)風(fēng)機(jī)所使用的葉片長度達(dá)91米，輪轂高度達(dá)115米，重量相當(dāng)于11頭成年藍(lán)鯨，整個風(fēng)輪直徑達(dá)186米，掃風(fēng)面積相當(dāng)于3.8個標(biāo)準(zhǔn)足球場大小。吊裝過程又正值寒潮天氣和大潮汛，工期緊，海上風(fēng)浪大，對于起重機(jī)的吊裝精度及效率要求高。

 

為爭搶寶貴的施工“窗口期”，嘉興風(fēng)電公司聯(lián)合中交三航項目部團(tuán)隊針對杭州灣海域海況的特點(diǎn)及特殊的吊裝工藝，組織相關(guān)人員研究制定了風(fēng)機(jī)吊裝全過程的專項施工方案，進(jìn)行了分析部署，做好各項準(zhǔn)備工作。最終決定使用ZCC18000擔(dān)任此次吊裝任務(wù)的主吊角色并取得成功。

 

福建福清海壇海峽海上風(fēng)電項目

 

在海上風(fēng)電吊裝領(lǐng)域，中聯(lián)重科已有兩款實(shí)力超群的雙子星：ZCC18000于2020年8月投放市場，在海上作業(yè)中已屢建奇功，屢創(chuàng)佳績。參與了包括中廣核浙江岱山4#、鹽城大豐竹根沙、協(xié)鑫如東H13、H15等多個風(fēng)電項目的建設(shè)。ZCC18000為平臺化開發(fā)，模塊化設(shè)計，采用641kW大功率進(jìn)口康明斯發(fā)動機(jī)，動力強(qiáng)勁，11米寬軌距底盤，穩(wěn)定性好。單臂、雙臂多種工況設(shè)置，強(qiáng)大的起重性能，超起輕型主臂120m，額定起重量351t@30m，可滿足4～8MW海上風(fēng)電吊裝；微動性能突出，起升最低穩(wěn)定速度可達(dá)0.8-0.9m/min，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)吊裝，滿足不同風(fēng)機(jī)吊裝需求。

 

 

ZCC18000超起配重恒懸浮技術(shù)，突破船舶平臺空間狹小的限制，可減少作業(yè)需求面積約60%；超起配重可在作業(yè)過程中全程懸浮，吊裝中無需使用輔助吊車倒換配重，提高工作效率；同時配備智能化超起配重變幅控制系統(tǒng)，根據(jù)吊載重量和半徑實(shí)時自動同步超起配重幅度，減少人工操控的不可控風(fēng)險，提高了吊裝的安全性。

 

 

就在今年9月30日，大唐大連市莊河1號（100MW）海上風(fēng)電場項目第6臺風(fēng)機(jī)順利吊裝完成，負(fù)責(zé)本次安裝項目的是中交一航局首艘風(fēng)電安裝船，船上所采用主吊機(jī)型為中聯(lián)重科ZCC18000履帶式起重機(jī)，月度安裝完成第四塔以上風(fēng)機(jī)（含第四塔）5臺、風(fēng)輪1臺，創(chuàng)下單月安裝紀(jì)錄。

 

中聯(lián)重科另一款海上風(fēng)電利器ZCC32000最大起重量2000噸，最大起重力矩32000tm，超越國內(nèi)外同級別產(chǎn)品。產(chǎn)品采用雙發(fā)動機(jī)+液壓泵組的動力系統(tǒng)，可切換單發(fā)、雙發(fā)工作模式，燃油經(jīng)濟(jì)性好，產(chǎn)品搭載自適應(yīng)超起配重變幅控制系統(tǒng)、雙鉤同步防抖控制等技術(shù)，功能全面的無線遙控系統(tǒng)適應(yīng)惡劣環(huán)境下的有效作業(yè)。

 

 

三一SCC19000TM履帶起重機(jī)

 

12月4日23時30分，隨著最后一個葉輪穩(wěn)穩(wěn)坐落在100米高的塔筒上，龍源江蘇大豐H4海上風(fēng)電項目圓滿收官。47臺6.45MW的海上風(fēng)電機(jī)組即將把源源不斷的清潔電能送入電網(wǎng)。三一SCC19000TM履帶起重機(jī)作為重要吊裝設(shè)備，承擔(dān)了6臺風(fēng)機(jī)的安裝任務(wù)。

 

與此同時，在SCC19000TM的不遠(yuǎn)處，三一SCC12000TM和SCC4000A正在為龍源江蘇大豐H6海上風(fēng)電項目效力，沿海樹起一臺臺碩大無比的“大風(fēng)車”，形成一條獨(dú)特的風(fēng)景線。

 

 

海上風(fēng)電吊裝是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，面對風(fēng)速、涌浪等干擾因素，必須穩(wěn)字當(dāng)頭。為了一個合適的窗口期，所有人員都時刻備戰(zhàn)，等上十天半個月是常有的事情。同時，他們還得時刻觀察著，因?yàn)橐坏┑搅舜翱谄冢鸵屠咸鞝幏謯Z秒。

 

 

6.45MW的風(fēng)機(jī)安裝工藝復(fù)雜，在涌浪的情況下容易帶著塔筒一起晃動。所以，施工設(shè)備必須安全、平穩(wěn)、快速，把握最好的吊裝時機(jī)。目前是海上風(fēng)電吊裝搶裝最后一個月，各個業(yè)主都在加速施工，吊裝設(shè)備的作業(yè)效率顯得更加重要。

 

中國能建江蘇電建三公司項目技術(shù)負(fù)責(zé)人張志芳介紹：“三一履帶起重機(jī)的后配重懸浮技術(shù)，非常符合半潛平臺狹窄空間內(nèi)施工作業(yè)。設(shè)備在回轉(zhuǎn)、行走過程中不需要重復(fù)拆卸，在施工窗口時間較短的情況下，對吊裝施工效率提升幫助很大。”

 

 

三一SCC19000TM履帶起重機(jī)被稱為“海上風(fēng)電吊裝利器”，最大起重力矩19000噸米，面對風(fēng)電機(jī)組大型化的趨勢也能表現(xiàn)得十分從容。可覆蓋8MW以下海上風(fēng)電吊裝及162m以下陸地風(fēng)電吊裝。90m主臂加變幅副臂工況，在26m作業(yè)半徑最大起重量達(dá)700噸，能全面滿足石化吊裝工況。126m主臂在26m作業(yè)半徑最大起重量達(dá)380t，能全面滿足海上風(fēng)電工況。超起配重空鉤懸浮回轉(zhuǎn)，海上風(fēng)電吊裝工作效率可提升20%。

 

徐工XGC28000履帶起重機(jī)

 

2020年1月4日，徐工2000噸級履帶起重機(jī)XGC28000成功安裝國內(nèi)首臺8MW海上風(fēng)機(jī)，將國內(nèi)已吊裝的最大功率海上風(fēng)機(jī)紀(jì)錄提升至8MW。本次吊裝的8MW海上風(fēng)機(jī)風(fēng)輪直徑167米，葉片長81.4米，機(jī)倉重258噸，吊裝高度達(dá)117米。面臨寒潮大風(fēng)、暴雨、熱帶氣旋等海上惡劣天氣，徐工XGC28000履帶起重機(jī)克服重重困難，以優(yōu)異吊裝性能、高適應(yīng)性與高可靠性，再次刷新起吊重量和風(fēng)機(jī)功率紀(jì)錄。

 

 

徐工XGC28000履帶起重機(jī)成功安裝國內(nèi)首臺8MW海上風(fēng)機(jī)

 

徐工XGC28000履帶起重機(jī)自2010年面世以來，應(yīng)用于核電、石化、海洋工程、煤化工等大型工程項目，不斷打破行業(yè)紀(jì)錄。2016年底，XGC28000履帶起重機(jī)搭載半潛船順利完成4MW海上風(fēng)機(jī)的安裝任務(wù)，開創(chuàng)千噸級履帶起重機(jī)海上風(fēng)電吊裝工藝先河。

 

對接市場需求，徐工履帶起重機(jī)秉承創(chuàng)新技術(shù)和通用性設(shè)計理念，不斷探索、突破，全新風(fēng)電吊裝利器徐工履帶式起重機(jī)XGC11000、XGC2100W、XGC12000等機(jī)型應(yīng)運(yùn)而生，為風(fēng)電吊裝提供有力保障。

 

利勃海爾LR 11350起重機(jī)

 

2019年12月愛茵根 / 多瑙（德國）- 數(shù)周前，目前全球最強(qiáng)大的海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)在荷蘭鹿特丹港被架起。該風(fēng)力發(fā)電機(jī)機(jī)艙總高為207米，凈重675噸。這是用于該吊裝工作的兩臺利勃海爾履帶式起重機(jī)所能承受的極限吊重。在抬吊過程中兩臺利勃海爾LR 11350起重機(jī)成功地吊起了780噸的總負(fù)載，并將這龐大的部件安裝在150米高度的巨型風(fēng)機(jī)塔筒上。

 

 

利勃海爾LR 11350起重機(jī)成功地吊起了780噸的總負(fù)載

 

通用電氣（GE）于十月推出了12兆瓦“Haliade-X 12 MW”型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，使其成為目前世界最強(qiáng)大的海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)。巨型塔筒和包含先進(jìn)技術(shù)總尺寸約1500立方米的發(fā)電機(jī)機(jī)艙部件于夏季在鹿特丹港被安裝完畢。樣機(jī)被安裝在岸上，以便于早期的測試工作。

 

來自丹麥的BMS集團(tuán)贏得了安裝這臺風(fēng)機(jī)的訂單。這家從事起重作業(yè)、工程、重型運(yùn)輸和特種運(yùn)輸?shù)膶＜也粌H活躍在歐洲，而且在澳大利亞、南非和美國也非?；钴S。在鹿特丹，BMS集團(tuán)使用兩臺LR11350履帶式起重機(jī)安裝12兆瓦的風(fēng)機(jī)，在某些情況下使用了抬吊的方式。其中一臺履帶式起重機(jī)是直接從位于愛茵根的利勃海爾工廠的生產(chǎn)線運(yùn)到現(xiàn)場的。

 

該工作需要具有超強(qiáng)起重能力的吊車來完成。用兩臺履帶式起重機(jī)來共同安裝是非常理想的，P臂系統(tǒng)提高了起重能力。在主臂底部雙倍加強(qiáng)，從而大幅度提升了起重能力。在鹿特丹需要垂直的吊臂位置和150米的臂長，這意味著與標(biāo)準(zhǔn)的桁架臂系統(tǒng)相比，帶有p臂的利勃海爾起重機(jī)的起重能力提高了70%以上。

 

在風(fēng)力發(fā)電現(xiàn)場經(jīng)常是這樣，鹿特丹的天氣決定了主吊的時間表。例如安裝巨型機(jī)艙，負(fù)載物體在兩臺履帶式起重機(jī)之間放置了兩天多，直到風(fēng)力條件最終允許，它們才能完成被吊到150米高塔筒上的任務(wù)。這個重達(dá)675噸的核心系統(tǒng)需要大約一個小時才能到達(dá)最終位置。由于使用了巨大的特殊橫梁和吊具，兩臺履帶式起重機(jī)成功地將780噸的負(fù)重吊起。在到達(dá)最終高度后，履帶吊開始小心地移動–兩臺LR11350起重機(jī)在吊鉤負(fù)載的情況下移動約20米直到機(jī)艙能夠精確地定位安裝在塔筒上。

 

 

中交天和新型海上風(fēng)電嵌巖鉆機(jī)

 

3月24日，在三川風(fēng)電莆田平海灣海上風(fēng)電場F區(qū)，中交天和研制的新型海上風(fēng)電嵌巖鉆機(jī)完成了國內(nèi)海上最大直徑嵌巖單樁鉆孔項目。中交天和新型海上風(fēng)電嵌巖鉆機(jī)問世填補(bǔ)了海上風(fēng)電大直徑單樁嵌巖裝備的空白，并對世界海上風(fēng)電領(lǐng)域大直徑單樁嵌巖基礎(chǔ)工程的發(fā)展產(chǎn)生了重大意義。

 

 

近年來隨著國家對綠色清潔能源開發(fā)的重視，海上風(fēng)電建設(shè)項目日趨增多，相應(yīng)的風(fēng)電樁孔嵌巖鉆機(jī)設(shè)備需求大增，當(dāng)前世界上風(fēng)電樁孔鉆機(jī)設(shè)備無論從鉆孔直徑上還是從施工效率上都已經(jīng)不能滿足目前現(xiàn)狀。中交天和新型海上風(fēng)電嵌巖強(qiáng)力鉆機(jī)擁有現(xiàn)有設(shè)備優(yōu)點(diǎn)的同時，取得了現(xiàn)有裝備的諸多技術(shù)瓶頸的突破，解決了大直徑嵌巖鉆孔施工中因破巖能力弱，排渣不及時導(dǎo)致的綜合效率低的問題。

 

 

中交天和新型海上風(fēng)電嵌巖鉆機(jī)最大提升力900t、轉(zhuǎn)速0～9r/min、鉆孔直徑7.5-10.4m(并能在該范圍實(shí)現(xiàn)“百變”，讓大直徑海上嵌巖成為可能，屬于行業(yè)首創(chuàng)，目前國內(nèi)外主流裝備鉆孔直徑4.7—6m)、額定扭矩3050kN.M、最大扭矩4000kN.M，并采用智能化鉆進(jìn)控制系統(tǒng)，使設(shè)備操作更便捷，實(shí)現(xiàn)鉆進(jìn)施工一鍵啟動，遇到扭矩和鉆壓超限時自動會提，避免因操作人員的誤操作損壞設(shè)備，同時該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時監(jiān)測，施工數(shù)據(jù)存儲等。

 

超大扭矩驅(qū)動系統(tǒng)為快速掘進(jìn)提供動力支持，強(qiáng)力提升及鉆進(jìn)系統(tǒng)為掘進(jìn)中的高效破巖提供足夠鉆壓，獨(dú)立三通道高效吸排渣系統(tǒng)為高效率的排渣提供了技術(shù)保障，讓中交天和新型海上風(fēng)電嵌巖鉆機(jī)在全風(fēng)化、中風(fēng)化巖層鉆進(jìn)速度達(dá)到20—40mm/ min，微風(fēng)化、弱風(fēng)化巖層鉆進(jìn)速度可達(dá)10 mm/min，綜合能力及鉆進(jìn)速度均領(lǐng)先于目前國內(nèi)外同類裝備。