成果簡介科學(xué)技術(shù)獎
新型海上筒型基礎(chǔ)風(fēng)電一步式整體運輸安裝船及施工技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用（科技獎2022）
新型海上筒型基礎(chǔ)風(fēng)電一步式整體運輸安裝船及施工技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用
主要完成單位：南通欣通船舶與海洋工程設(shè)計有限公司、江蘇道達
風(fēng)電設(shè)備科技有限公司、交通運輸部水運 科學(xué)研究所
1、項目基本情況
該項目針對新型海上筒型基礎(chǔ)風(fēng)電運輸和安裝需求，提出了“筒型基礎(chǔ)風(fēng)電一步式安裝技術(shù)”，開展了一步式海上風(fēng)機的整體運輸與快速安裝作業(yè)方式、船型設(shè)計和建造工藝的研究，成功研制了擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的世界首艘（座）一步式海上風(fēng)電運輸安裝船，顯著推進了海上風(fēng)機安裝船高端裝備制造技術(shù)水平的進步。
該項目從2008年起研發(fā)和設(shè)計，2017年底完成船舶建造和入級，至今已在江蘇大豐、響水和如東等海上風(fēng)電場推廣應(yīng)用，共安裝風(fēng)機71臺。共獲得國內(nèi)發(fā)明專利28項，國際發(fā)明專利8項，軟件著作權(quán)1項。
2、技術(shù)難點和特點
該項目針對海上風(fēng)電運輸和安裝精度的瓶頸問題，通過對風(fēng)機整體運輸穩(wěn)定性、風(fēng)電安裝船建造技術(shù)、風(fēng)機安裝工藝的大量研究工作，在“H”型海上風(fēng)電運輸安裝船、復(fù)合筒型基礎(chǔ)、制造技術(shù)與工藝、自適應(yīng)平衡監(jiān)測與控制系統(tǒng)等方面獲得了創(chuàng)新性成果。提出了“一步式風(fēng)機安裝技術(shù)”，突破了作業(yè)、拖航和安裝的一步式精確到位的三大技術(shù)難題，掌握了一步式海上風(fēng)電運輸安裝船的自主研發(fā)設(shè)計和建造能力。與國外同類海上風(fēng)電安裝工藝相比，完成同等規(guī)模的風(fēng)電場建設(shè)科節(jié)約成本30%，節(jié)省建設(shè)時間60%，且大大降低海上作業(yè)風(fēng)險。
3、主要成果和創(chuàng)新點
(1) 研發(fā)了能夠搭載兩臺新型筒型基礎(chǔ)風(fēng)機的“H”型整體風(fēng)機運輸安裝船。首尾分別開有適應(yīng)筒型基礎(chǔ)的“U”槽位，對筒型基礎(chǔ)進行三向約束；甲板上設(shè)置桁架結(jié)構(gòu)，對風(fēng)機進行高位固定。科學(xué)劃分船舶艙室，提升船舶完整穩(wěn)性和破艙穩(wěn)性能力，解決了筒型基礎(chǔ)風(fēng)機整體運輸船舶穩(wěn)定性的技術(shù)難題，保障了大型雙風(fēng)機的運輸安全。
(2) 針對風(fēng)機整體運輸?shù)暮匠烫攸c，提出了適宜的吃水區(qū)間以及匹配的風(fēng)機基座內(nèi)部氣壓和液封高度，解決了“筒型基礎(chǔ)-塔筒-風(fēng)機-安裝船”復(fù)雜多體系統(tǒng)在風(fēng)浪流多體作用下的安全性難以控制的問題，保障了風(fēng)機浮游狀態(tài)穩(wěn)定性。
(3) 研發(fā)了筒型基礎(chǔ)不同直徑的限位樁結(jié)構(gòu)，提出了限位樁輔助筒型基礎(chǔ)一步式下沉安裝的工藝方法；創(chuàng)新了基于PID控制算法實現(xiàn)多個腔室氣壓的協(xié)同控制、精準(zhǔn)調(diào)控和自適應(yīng)筒型基礎(chǔ)負(fù)壓下沉調(diào)平技術(shù)，大幅提升了風(fēng)機安裝垂直精度。
4、成果應(yīng)用
該項目制造的世界首艘一步式海上風(fēng)電運輸安裝船“DDOW001”，已在江蘇大豐、響水和如東等海上風(fēng)電場應(yīng)用；至今已安裝風(fēng)機71臺。安裝完成的風(fēng)機，經(jīng)過嚴(yán)格的質(zhì)量跟蹤，基礎(chǔ)位移（沉降）、法蘭垂直度和傾角等關(guān)鍵參數(shù)均滿足驗收標(biāo)準(zhǔn)。
5、經(jīng)濟和社會效益
該項目已列入交通強國試點任務(wù)，主要包括海上風(fēng)電運輸、安裝形成可復(fù)制、可推廣的先進經(jīng)驗和典型成果。近三年經(jīng)江蘇道達風(fēng)電設(shè)備科技有限公司等應(yīng)用，已形成新型的海上風(fēng)電施工工藝，獲得直接經(jīng)濟效益56億元，新增利稅19億元，經(jīng)濟和社會效益顯著。
