近年來，隨著我國海上風電的大量投產使用，海上風電運維成為海上風電產業中的后期維護關鍵環節。不同于陸上風電運維，因海上風電風機安裝在淺海或遠海，需船舶或直升機才能到達機組位置，比陸上風電更復雜、風險更高。

運維船是海上風電場運行和維護的重要交通運維工具，為海上風場風電機組運行維護提供便利條件，最大程度縮短和降低運維時間及成本。運維船用于運輸、儲藏電器模塊、油品、維修工具和日常供給物品等，運輸工程師、技術人員、項目組工作人員和考察團人員等，為工作人員提供食宿休息、傷員緊急救助，風場火災緊急救助等。運維船成為海上風電運維最重要的可達性裝備，能夠安全便利地將人員和設備運送到風力發電機組。因此，對海上風電運維船進行研究是十分有必要的。

海上風電運維船現狀

1國外海上風電運維船現狀

由于國外海上風電發展比較早，海上風電運維經驗比較豐富，工作模式比較先進，對影響運維的環境因素識別能力比較強。尤其是歐洲，海上風電場離岸距離越來越遠，海況也變得越來越復雜，風電場的維護工作要求越來越高。為了滿足離岸更遠的海上風電場維護作業要求，對風電運維船的功能和性能要求也越來越高，船舶的安全性、可靠性、舒適性、經濟性均得以考慮。為了提高船舶的穩性，船體多數采用雙體或三體；為了降低船舶重量，減少能耗，船體材料選用鋁質或玻璃鋼；為了提供船舶的可進入性，船長多數為20m左右；為了降低船舶成本，規避船舶按客船要求進行設計，通常船舶載人數量保持在12人以下；為了輸送大型備件和工具設備，船舶通常設置大面積的載貨甲板，并配備足夠起重能力的吊機；為提高工作效率，通常設置風機安全接近系統。

圖1 運維船

2國內海上風電運維船現狀

與國外相比，我國海上風電發展處于起步階段，海上風電開發項目所受限制較多，種類較為單一，其機組設備屬于保質期內，因此設備發生故障的幾率較低，從而設備維護工作量較少，海上風電機組對人力以及物力的需求較低。并且，我國海上風電運維船建設并投入使用之初，離海岸距離較近，因此，海上風電維護對風電運維船的依賴性不高，換而言之，市場的需求量不大，導致海上風電運維船的發展受限。

初期的運維船主要用于運輸少量的維護技術人員和簡單的工具或設備，普通的工作艇、交通艇、港作艇、拖船和漁船等即可滿足要求，對船舶的裝載能力、吊裝能力、舒適性、安全性等要求不高。然而隨著海上風電場離岸距離加大，以及天氣更加惡劣的南方區域海上風電的開發，普通運維船已逐漸難以滿足抗風浪、防撞擊、海上施救等安全要求，所以近幾年專業海上風電運維船在國內也得到了快速發展，多家發電業主及運維公司也已開始根據各種需求建造專業化的運維船。

海上風電運維船的類型

隨著行業不斷發展和經驗積累，運維船的尺寸不斷變大，航速更快、乘坐更加舒適、人員轉移更加安全、船員培訓更加規范、甲板供貨物放置的面積更大，更重要的是對惡劣天氣的適應性越來越強。

市場上為海上風電提供服務的專業運維船形式多樣，一般以港口作為補給和運營基地。人員從船上登陸風機一般通過技術改造后的船頭和風機底部爬梯之間的摩擦接觸實現，從而減輕運維船的晃動，俗稱“碰撞和跳躍”方式。運維船一般能搭乘12名技術人員和小的零部件設備，零部件一般通過風機底部平臺的吊機或機艙內的吊機進行提升。目前全球有超過400艘運維船（CTVs）為海上風電場服務，根據國內外海上風電運維市場的發展，海上風電運維船主要分為以下六類：

1、普通運維船

普通運維船大都是交通艇及漁船改裝而來，服務于海洋工程或風電場運維，用于運送人員和物料等，其典型特征為航速較低，一般全速8-10節，普通舵槳推進，耐波性差，在海上搖擺、顛簸幅度較大，靠泊能力差，舒適性差，可達距離較短，適合用于天氣較好時，離岸距離較近的風場。

圖2 普通運維船

2、專業雙體運維船

專業雙體運維船指用于海上風電運維的專業船舶，目前國內這種船可分為兩種類型，一種船體為鋼質或鋼鋁混合結構，其典型特征為：平頭，穩性好，甲板面積大，可搭載各種專業運維設備及物資；航速大約14-15節；靠泊能力強，有效波高1.5米至2米；可乘載11個運維人員，適合離岸距離10-20海里內的近海風電場。另外一種船體為鋁合金或玻璃鋼結構，由鋼質運維船優化而來，除了繼承鋼質運維船的優點外，還具有船體較輕，高效節能、配置先進，船速可達20節以上，噴水或全回轉螺旋槳推進，耐波性好，能在7-8級風2-3米海浪中正常航行等優點，用于離岸20海里以上的海上風電場運維。專業雙體運維船也是目前國內市場上廣泛推廣的專業海上風電運維船船型。

圖3 專業雙體運維船

3、高速專業雙體運維船

高速專業雙體運維船指用于離岸２０海里以上的海上風電場運維專業船舶，此種船舶典型恃征為航速較高（２５節以上）；噴水推進或螺旋槳推進，船體為小水線面機構，耐波性好（能在８節風３米海浪中正常航行），靠泊能力強，抗風浪強，船體為全鋁構造，可做日常運維船，也可做居住船的交通船及應急救生船；缺點是建造與運營成本略高。

圖4 高速專業雙體運維船

4、運維母船

運維母船指用于遠海海上風電運維，運維或檢修工作需多日才能完成，為減少運維船舶每日往返的營運成本、節約時間，可提供人員住宿、存放備件的較大型船舶，典型特征為：可提供 50人以上住宿，具備較長時間自持力，靠泊能力優異（有效波高2.5米以上），具備DP定位及補償懸梯傳送人員功能。目前一些海底支持維護船（OSV）已可提供200人住宿，各種功能齊全，包括直升機平臺、中型吊機、海底探測等功能。運維母船可根據需要參照改造，缺點是建造與運營成本很高，國外海上風電也應用不多，目前國內海上風電場普遍離岸距離較近，暫時還不適用。但隨著以后海上風電場離岸距離的增大，此種船型必然派上大用場。

圖5 運維母船

5、居住船

居住船是根據國內海上風電場的現狀衍生出的適合離岸20－50海里的海上風電場運維，雙體船機構，穩性好，安全性高，作業面積大，居住空間大；可居住50人，船舶功能齊全，有單人，雙人居住間，獨立衛生間，廚房，餐廳，健身房，影視廳，棋牌娛樂室，洗衣間，冷凍倉庫，大小會議室，辦公室，配件倉庫，設備工具間；后甲板作業區備有中型吊機，可安放３條水路兩用船或３輛水陸兩用車；備有應急救生快艇，勘探設備，潛水設備（船舶可 四錨定位）；前作業甲板可放置多個風電機組運維集裝箱設備和測試備用發電機組。船舶優點：功能性強，移動方便，運維成本低（減少多條運維船舶每日往返的燃油成本），海上持續能力20天，續航能力500海里。

圖6 自升自航工程維護居住船

6、自升式運維船

自升式運維船指主要用于海上風電運維的能進行大部件更換（齒輪箱、發電機等）的船舶，此種船舶是由海上風電安裝船根據需求改造而來。其典型特征為：具備一定的起重能力，擁有自升式平臺，能進行風機大部件的更換或檢修，適合離岸距離遠，適應水深50米以內大多數海域作業，具備DP定位及較長的自持能力。缺點是：建造與運營成本高。

圖7 自升式運維平臺

結語

無論選擇任何一種運輸方式都意味著資金的投入。租用建設施工船成本較高，因為建設施工船朝著大型化發展，僅為日常維護，動用龐然大物，有點大材小用。另外，建設施工船容易受到天氣、海況的影響。動用直升飛機固然靈活、迅速，但是費用昂貴，風險高，受天氣影響大，而且無法降落，難以得到有效的支持。風電場母艦是未來發展趨勢，它起到避風港的作用，但是這種大型的船舶存在自身的缺陷，其本身不能對海上風電進行維護和保養，還需輔以其他交通工具，整體運維成本較高。

總的來說，目前國內海上風電運維船以專業雙體運維最為適用，穩性好，吃水淺，具有較高航速，能承受較大的風浪能力，保障海上作業時人員的安全，同時雙體船具有良好的操控性，使用可靠，維修方便等特點，能在船舶靜止或者海上航行狀態，都可確保較小的移動幅度。但與歐洲國家相比，我國海上風電行業發展時間相對較短，運維經驗存在明顯不足，海上風電運維行業尚處于起步階段，面臨可達性弱、安全風險大等行業痛點，我國海上風電運維還需不斷地探索和總結，摸索出適用于我國海上風電運維的方法。