视频 | 日本在建第一艘海上风电安装船,5天装完3台12MW风机
随着海上风电的发展,安装船成为最紧俏的设备。日本清水公司为了提前应对日本即将到来的海上风电建设计划,决定自建一艘2500T自升式风电安装船,该船由GustoMSC 设计,单趟出海可以携带3台12MW风机或7台8MW风机,将大大提升海上风电安装效率,降低海上风电建设成本。
点击播放(4分32秒) 日本在建的第一艘风电安装船
这艘巨型自航自升式平台GustoMSC SC-14000XL是世界上在建的最大风电运输和安装平台之一,同时也是日本第一艘海上风电专用自升式平台安装船。船东为世界财富500强之一的日本清水株式会社(Shimizu Corporation),总投资500亿日元(约合33亿人民币),预计将于2022年交付,建成后将主要为日本海上风电安装市场使用。从2018年开始,清水公司就着手与荷兰Gusto MSC公司开展合作,进行船舶的基础、桩腿升降系统和起重机设计等工作。
2019年3月9日,清水公司正式与Gusto MSC公司母公司,总部位于休斯敦的美国国民油井华高公司(NOV,National Oilwell Varco, Inc)签署海上风电安装船定制化设计订单,并委托日本海军联合造船厂(JMU)进行建造。
Shimizu海上风电安装船GustoMSC SC-14000XL设计图
该船宽度为50米,长度142米,总吨位28000吨,可容纳130人。在121 米的高度上,起重最大重量可达2500 t,风电机组组件最高可以在161 米的高度上安装,最大负载为1,250 t。该船可在10至65米水深范围内作业,在操作过程中通过四只桩腿顶起船体,确保作业期间不受海况影响。
GustoMSC专利VSD RACK & PINION 升降系统
除伸缩腿式起重机外,该装置还将配备带变速驱动器的GustoMSC齿轮齿条式升降系统(VSD RACK & PINION JACKING SYSTEM),这是一种独特的集成设备,通过专利的无级调速和出色的操控特性,可为升降系统提供高性能、可靠性和安全性。该顶升系统,可提供每分钟最高0.8 m 的顶升速度和最高1.2 m /分钟的支腿处理速度,大大提升了效率,且降低了维护成本。
该船的安装效率非常高,设计为可同时运输和安装7台8MW风机或3台12MW风机。如果安装8MW风机,7台机组可在10天内安装完毕,3台12MW风机则仅需5天就可完成安装。为满足太平洋海域特有的长周期浪涌海况,该船可在波浪周期为10秒的海况下升降桩腿,比普通的自升式平台船效率高50%。
GustoMSC SC-14000XL一次可携带21根叶片,7套8MW机舱和塔筒
2019年4月1日起,日本开始实施新的《可再生海域利用法》,这对推动海上风电发展具有促进作用。日本政府的可再生能源目标,到2030年其可再生能源电力占比将从现在17%左右提升至24%。
自2011年福岛核电站事故以来,日本一直在寻求能源结构多样化,除了鼓励发展光伏产业,也在不断尝试扩大利用海洋资源,包括波浪能和海上风电发展。专家普遍认为,海上风电完全可以成为日本可再生能源转型的重要组成部分。
日本目前只有65MW海上风电,但有超过10GW计划
但日本目前只有65MW的海上风电项目,计划中的10GW甚至15GW海上装机,对海上风电安装船的需求非常大。为加快推动海上风电的发展,2019年初东京电力股份有限公司决定成立可再生能源公司,专门负责该集团的可再生能源业务,新公司原定于 2020 年4月份投入运营。2019年 1 月,东电与丹麦能源巨头Ørsted 签署谅解备忘录,将在千叶县沿海开发其Choshi海上风电场。日本租赁公司欧力士(Orix)计划斥资数亿美元用于海上风电开发,德国能源公司E.ON筹备在日本建立分部,日本大型综合商社丸红株式会社(MARUBENI CORPORATION)参股了英国的船东公司 Seajack等等。(参考:日本海上风电再进一大步)
GustoMSC非常看重日本海上风电市场
2020年6月,受新冠疫情影响,日本经济产业省(METI)和日本国土交通省(MLIT)发布联合声明,宣布开启一个16.8MW的漂浮式海上风电公开招标活动。这是日本首次进行浮式海上风电招标,同时也是日本自颁布最新《可再生海域利用法》以来,首次公开进行海上风电招标。这让欧洲大型海上风电开发企业看到了日本市场新的希望。无疑,在这样的背景下,日本建设大型海上风电安装船,追赶欧洲和亚洲紧邻的意义很明确。2020年3月3日,GustoMSC宣布在日本将设计第二艘风电安装船,承包商为PaxOcean Group和Penta-Ocean Construction,具有1600吨起重机的风电安装船,总共有3800平方米的甲板,将于2022年第三季度完成。
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