技术及运输安装为海上风电双翼

　　近日，海上风电的发展再次获得国家能源局的鼓励和支持。8月底，国家能源局公布的《全国海上风电开发建设方案(2014-2016)》涉及到44个海上风电项目，共计1022.77万千瓦。其中包括已核准项目9个，容量175万千瓦，正在开展前期工作的项目35个，容量853万千瓦。

　　该方案无疑会成为我国海上风电发展过程中的重要推进剂。然而，要将风电机组安装到海上，国内风电行业，无论是整机商的设计技术还是海上风电运输安装方面都需要不断加强。因为技术及运输安装就如海上风电双翼，是行业腾飞的必要条件，但如有一方面羽翼未丰，就难高飞甚至会有坠落风险。

　　过去几年，我国海上风电的发展速度比较缓慢，究其原因，除了政策、部门利益协调等因素外，海上风电项目经验和技术的积累不足也不容忽视。虽然海上风电同陆上风电“本为同根生”，但海上风电项目建设经验不能简单照搬陆上风电的经验。要将风轮高度超过几十层高的海上风机安装在海洋基础上，需要综合考虑气候、水文、海床条件等因素，在确保风电机组高可靠性和防止恶劣腐蚀的前提下，根据海上风电项目的运行特点进行专门设计，这些都是对风力发电技术的难点。

　　另外，由于海上风电项目可达性较差，海上风电机组的可靠性成为运行维护的关键问题，机组的高可靠性将极大降低海上风机的运维成本，降低风场运营风险。对海上风电机组而言，风机所处水域的风、浪、流等外界条件变化频繁，而风机作为一个多体柔性动力学系统，其传动链对于外载、振动等因素相对敏感，外界条件的频繁变化也会给发电机、轴承等关键零部件造成冲击，这就需要高可靠性的风电机组及零部件为风电机组的运行提供保障，当然电气部件的冗余性设计也是提高海上机组可靠性的关键因素。

　　海上风电机组载荷设计是海上风机设计最为关键的一环。风机载荷是风机外部条件和机组运行状态共同作用下形成的。与陆地风机载荷相比，海上风机增加了流体动力载荷、海冰载荷和船舶冲击载荷。特别是流体动力载荷包括了波浪、潮流、浪涌等对风机的作用，并且需要考虑浪载与风载的耦合作用。由于风机结构是一个多体动力学柔性系统，需要将机组各部件的特性在风机的振动响应中体现出来，因此准确建立基础的结构动力学模型非常关键。

　　海上风电机组处在高湿、空气盐分大的特殊环境，机组部件如变压器、发电机及机械部件容易受到腐蚀，导致机组故障。海上风电机组防腐可通过两方面实现，一是过滤含盐空气，降低机组内部空气含盐量;二是控制机组内空气相对湿度，保持空气干燥。目前，更多的通过微正压方案进行防腐，通过向机组内注入过滤盐分和除湿后的外界空气，保证内部空气压力高于外部空气，阻止含盐空气进入机组内部。

　　同时，海上风电机组的吊装和运输也有其特殊性，尤其是海上风电机组的吊装。据了解，目前海上风电机组的吊装主要分为分体式吊装和整体式吊装两种类型。其中，分体式吊装的作业船舶大多是海洋平台式，吊装作业时顶升支腿支撑于海床，将船体顶离波浪作用范围，船身可免受波浪的影响，变海上作业为陆上作业。采用这种方法，对海床地质承载力有一定的要求;整体式吊装是先将风机在陆域码头边拼装成整机，采用专用起重船将风机整机吊起，运送至海上风电场安装位置直接安装，东海大桥一期海上风电项目就是采用的这种吊装方法。

　　由于整体安装在我国具有成型的项目经验，同时，在陆上装配完成进行整体安装效率更高，可以缩短海上风电安装时间，在我国近海海域采用此种方案也更具有现实意义。