海上风电施工船舶的出海作业方案有哪些？

海上风电施工相较于陆上风电施工更为复杂。海上风电施工的主要内容包括风机基础施工、风机塔筒吊装、风机机舱吊装、风机叶片吊装、海上升压站基础施工、海上升压站上层建筑施工、海缆铺设、陆上集控中心施工等。每一项施工任务所需要的船舶资源各不相同。

近年来，随着海上风电项目的大规模开发，海上风电工程期建设面临着可调用的船舶数量有限，施工时间紧张等问题。因此需通过科学、全面的计算，充分地分析海上风电施工作业，合理的规划施工船舶，提高海上风电场的施工建设效率。而目前在进行海上施工作业前是根据经验对施工船舶进行作业决策，严重依赖相关工作人员的经验，由于人员经验所具有的主观特性，导致无法得到科学合理的海上风电施工船舶的出海作业方案。

1、自升式起重平台
自升式平台配备了起重吊机和4～8 个桩腿，在到达现场之后桩腿插入海底支撑并固定驳船，通过液压升降装置可以调整驳船完全或部分露出水面，形成不受波浪影响的稳定平台。在平台上起重吊机完成对风机的吊装。驳船的面积决定一次性可以运输的设备的数量，自升平台没有自航设备，甲板宽大而开阔、易于装载风机。对于单桩式基础的安装，只需在平台上配备打桩机即可。由于不具备自航能力，自升平台需由拖船拖行，导致其在现场不同风机点之间转场时间较长，操纵不便，且需要平静海况。自升式起重平台是目前海上风电安装船的主力。


2、起重船
起重船通常具备自航能力，船上配备起重机，可以运输和安装风车和基础。起重船除在过浅区域需考虑吃水外其余区域不受水

深限制，且多为自航，在不同风机位置间的转移速度快，操纵性好，使用费率很低，船源充足，不存在船期安排问题。但起重船极其依赖天气和波浪条件，对控制工期非常不利，现已较少使用。但在深海(大于35m) 条件下由于无法使用自升式平台/ 船舶进行安装，故仍须使用起重船。海上风电安装船起重船与近海小型起重船相比，双体船船型具有稳性好、运载量大、承受风浪能力强的优点，目前也开始应用在海上风机安装中。


3、自航自升式风机安装船
随着风机的不断大型化以及离岸化，起重能力和起重高度的限制以及海况的复杂化使得传统的起重安装船舶无法满足需求。在

这种情况下，出现了兼具自升式平台和浮式船舶的优点，为风机安装而设计与建造的自航自升式安装船。与之前的海上风电安装船舶相比，自航自升式安装船具备了一定的航速和操纵性，可以一次性运载更多的风机，减少了对本地港口的依赖。船舶配备用于风机安装的大型吊车和打桩设备，具有可以提供稳定工作平台的自升装置，可以在相对恶劣的天气海况下工作，且安装速度较快。


4、桩腿固定型风车安装船
桩腿固定型风车安装船是自航自升式风车安装船与起重船之间的一种折中方案。其通常由常规船舶改建而成，尺度小于建造的安装船，桩腿为改建中安装。在作业工程中船体依然依靠自身浮力漂浮在水中，桩腿只起到稳定船体的作用。


5、离岸动力定位及半潜式海上风电安装船
目前主要用于海上石油开发。动力定位安装船可以在除浅水区域外的任何水深条件下作业，安装，但易受天气因素制约。半潜式动力定位安装船在理论上是性能优的，但其建造和使用成本过高，尚未在风机安装中采用。