在国内在建风场施工水域最深、离岸距离最远的海上风电项目——明阳阳江青洲四海上风电场，“海峰1001”2500吨自升自航式风电安装平台和“海峰1002”1800吨自航自升式海上风电安装平台正在有序作业，两台崭新的“海上利器”用雄伟的英姿开启我国海上风电建设由近海走向深远海的新起点。
“海峰1001”“海峰1002”由中交海峰风电投建，上海振华重工自主研发设计、建造，深入联合产业链互补互动优势，产出专利和论文超20项。两平台可满足深远海、大容量、一体化施工作业要求，在国内海上风电施工同类型的已运营船舶装备中，实现了综合性能“之最”。振华设计研究党委副书记（主持工作）、副院长、总工程师黄曌宇表示，“新一代风电安装平台可为未来海上风电设备、基础施工提供更优的一体化解决方案。”
总体设计
作为第四代海上风电安装平台，2500吨和1800吨平台在总体设计方案上完全契合市场需求。“通过对我国沿海风场开发规模化的发展需求和风电场水文、地质条件的分析，赋予平台深远海运输和安装20兆瓦风机的能力，适应未来70米水深海域施工。”谈起总体研发设计思路，项目副总设计师、海工院总体所所长晁世方说。
为支撑这一新方案，“海峰1001”的甲板可变载荷达6500吨，甲板面积达4500平米，可同时运载2套15兆瓦风机机组设备，进行无限航区航行，满足B级冰区航行，适用智能船舶规范和绿色船舶规范。“与前几代风电安装方案不同的是，新一代安装船可以自己‘带货’，船体直接携带风电组件自主航行到无人的深远海区域，自主完成一套作业流程，为用户省去了额外船舶往返岸边的成本。”平台详细设计技术经理张家齐形象地分析。
两平台还拥有多项关键核心技术与创新点，包括成功研发应用了桁架式桩腿和桩靴协同设计关键技术，超大回转轴承及高效作业新一代绕桩式起重机，以及高承载升降系统和齿条关键技术等。
设计理念
为适应部分较软地质的深水作业，“海峰1002”桩腿总长达130米，是国内目前同级别桩腿最长的已运营风电安装平台。“为覆盖更多深远海风电场的应用场景，我们对两条平台采用差异化设计理念，2500吨平台兼顾打桩，而1800吨主攻吊装，以此提高双船协同作业效率。” 晁世方介绍道。项目团队还以绿色低碳的轻量化设计理念，为“大长腿”创新量身定制了桁架式桩腿和桩靴协同差异化设计方案，采用对角压桩，攻克强度、疲劳计算分析等技术难点，提高了风电安装平台的地质适应性和稳定性。
技术攻关
起重机是海上风电安装平台的核心配套装备，“海峰1001”起重机攻克了“卡脖子”技术，拥有2500吨的大吊重能力，还搭载了超高度起升吊装系统。吊重试验实测数据显示，其主钩满载起升速度3米/分，与第三代风电安装平台相比，速度提升近一倍，可大幅提升吊装效率。
直击现场
升降系统是实现海上风电安装平台上下移动的“关键”装备。“海峰1001”创新布置了6层桁架式桩腿升降系统，通过采用均载受力分析和控制方法，提升平台升降作业的可靠性和齿轮齿条耐磨性。“我们曾通过近10个小时的准备工作，在海上做了一个9个小时的升降试验，全程关注数据的每一丝变化。”张家齐回忆道，“试验结果显示运行平稳顺畅，综合性能表现优异，满足施工作业要求。”
向深远海追风去，向科技创新要答案。晁世方说，“如今2500吨和1800吨平台的多项创新设计已成功应用于后续更大起重能力的风电安装平台研发设计中。”这不仅增强了上海振华重工对标国际研发设计新一代风电安装平台系列产品的信心和基础，也将为我国集中规模化开发深远海风电项目提供有力的装备支撑。
文：陈泓钒
图：晁世方、张家齐
编辑：振华设计研究总院党工部
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