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CWPE2018:中船重工第702研究所 无锡东方船研高性能船艇工程有限公司副总经理程海刚——《中国特色风电运维船研制》

2018-11-15 来源:东方风力发电网 浏览数:2842

2018年11月14日上午,由中国电器工业协会风力发电电器设备分会、中国电工技术学会风力发电技术专业委员会、风力发电网主办,江苏中车电机有限公司承办的第三届中国海上风电大会暨风电电气装备高峰论坛在北京四川五粮液龙爪树宾馆隆重开幕。中船重工第702研究所 无锡东方船研高性能船艇工程有限公司副总经理程海刚在嘉宾演讲环节发表了题为《中国特色风电运维船研制》的演讲。

   2018年11月14日上午,由中国电器工业协会风力发电电器设备分会、中国电工技术学会风力发电技术专业委员会、东方风力发电网主办,江苏中车电机有限公司承办的第三届中国海上风电大会暨风电电气装备高峰论坛在北京四川五粮液龙爪树宾馆隆重开幕。


 
  中船重工第702研究所 无锡东方船研高性能船艇工程有限公司副总经理程海刚在嘉宾演讲环节发表了题为《中国特色风电运维船研制》的演讲:
 
  今年我们为中广和如东风所交付了一艘风电运维船,我就这个谈一探我们对中国风电运维船研制方面的一些经验和想法。
 
  一、我们是谁;
 
  中船重工702研究所是一支由两位院士带头,有一支硕士博士作为研究骨干的高素质研发队伍,主要从事船舶及海洋工程领域的水动力学、结构力学及振动、噪声、抗冲击等船舶科学应用研究,另外一块是做高性能船的研究开发与设计,典型的业绩包括7000米的蛟龙好号、被调911小水线面科考船等。无锡东方船研告性能船艇工程有限公司是702所的子公司。
 
  二、广核1风电运维船实船视频展示;
 
  (视频)这个是9月份在如东那边在7级风2米浪的恶劣海况情况下成功海上靠装的视频,当天的浪已经达到了2米多高的首甲板的上面,非常恶劣的海况。这是在去往风电桩的路上,这个是接并风电桩的一个视频。可以看到上下的升沉是非常非常大。它实现了一次性的精准的对桩,精准的靠桩,一次靠桩成功。这个应该是靠升压站的一个视频,这个是成功靠桩试验以后的过程的数据记录表,浪高的预报大概是1.5-2.5米,
 
  三、中国特色风电运维船核心技术。
 
  在介绍核心技术之前想先谈一下我们所理解的风电运维这一块行业痛点:
 
  一是出航率低,一般的风电运维船的出航条件是在6级风以下,1米浪左右以下,7级风2米浪高这种专业作业的运维船可能就比较缺乏。
 
  二是舒适型差,因为风场的风浪情况比较复杂,船一般都会有比较大幅度的摇晃,舒适性很差,特别是中国人对于在波浪中摇晃的忍受性,大部分人都会晕船,工程师在船上在去风电塔的路上,船上就已经有晕船的症状的话,对于他上风塔上面后续的工作效果上肯定会有一些影响,所以舒适性应该是我们这个行业到风塔上这一块工作的最大的痛点。
 
  三是航道风险比较高,因为沿海很多地方可能有渔网还有浅滩,这些可能会导致船的螺旋桨被打坏还有坐滩的风险。
 
  四是靠桩困难,大风浪情况下,船能精准对准桩困难,另外冲击问题,很多情况下会伴有滑脱及深沉,导致损害电桩其它部委的油漆,靠桩困难也是这个行业痛点。
 
  针对这几个行业的痛点我们提出一个风电运维船解决方案就是海上119,我们总体的解决思想就是风电运维船应该跑的畅、靠的上;靠的稳、人能上;多模块、多功能。对应这个总体解决思想我们采用的核心技术及装备有三点:一是高耐波性+快速性双体船线型;二是用于高速船上的大推理全回转导管舵桨技术;三是动力靠波系统。


 
  这条船参数总长29.61米,船长26.63米,型宽8.4米,型深3.1米,最大吃水1.65米,片体宽2.5米,航区近海航区,载客12人。抗风等级是7级,这个是船下水的照片,右下角是我们采用的全回转导管的舵桨,这是在车间里面的测试照片,可以看出这个船除了在技术上有些特点之外,它的外观的颜值也是不错的。
 
  跑的畅解决方案就是第一个核心基础,将小水线双体船,球必艏、深V船型三种特点进行集成优化,形成我们广核1的耐波性和快速性兼优的线性。
 
  下面说一下全回转导管舵桨的应用,我们先看一下它的视频。左边这个是常规螺旋桨,可以看到这个螺旋桨和船体是固定在一起的,是不能旋转的,但是右边的全回转导管舵桨,可以360自由旋转,所以向任何一个方向产生足够大的推理,保障船抵抗波浪对它的影响,风对它的影响。
 
  还有DAP动力靠泊系统,可以在7级风,2米浪高恶劣海况下,在约1米/S速度下低速、精准顶靠桩和侧靠桩。与全回转导管舵桨装置配套使用,通过控制舵桨转速及转向可在顶靠桩柱情况下,解决船舶在顶浪、顺浪、横浪中自动定位问题,保持船首与桩柱的持续接触,它相比国外成熟的动力定位DP系统有很高的价格优势,就是成本上特别低,对于风电运维来讲它的效果又是特别好,所以它的适用性更好。
 
  这是我们DP控制的原理,实际上就是通过一个手柄就能够把整条船的操控进行一个很好的实现。另外这个手柄只要调一个角度就可以保证船以一个固定的航线,不管周围的风浪是什么角度,他能够以固定的航线直线向一个方向去前进或者保持一个姿态,非常好的一个操控效果。这是顶桩的能力评估。这是在我们所里水池里做的动力定位的模拟试验,水池里面是人造波浪,上面加两个风扇代表风的影响,风和浪不是一个方向它要有一个综合的影响,我们测试结果它可以保持一个很好的定位。
 
  这个是多模块,这个上面可以加一些像集装箱,安装底脚,海上托带等等,不同类型提供的不同模块的扩展,还有接口。
 
  最后总结一下我们广核1和欧洲主流运维团队对比,欧洲主要是靠人工操控靠桩,广核1除了人工靠桩以外还具备DAP自动靠桩在里面,实现更灵活,更便捷的靠桩能力。二是推进方式,欧洲的是螺旋桨,我们采用全回转导管舵桨,可以有低速的操控还有顶桩靠桩。长度欧洲的主要是17-25米,我们这个船是29米,因为如东的海域波长大概在18米左右,如果是17-25米正好在这个范围内,升沉摇晃非常剧烈,但是我们把船长加大到1.5米左右舒适性就会得到改善。材质欧洲主要是铝合金,我们这条船是钢质,甲板室是铝合金,有更好的强度还有抗浪性,安全性也高,撞一下或者碰一下不容易变形。成本欧洲的主流运维船基本上是接近游艇的价格,我们只有国外的1/3,可以大幅降低运维的成本。综合对比欧洲船是适合欧洲的特定的海域,我们广核1是根据中国这边海域的特点进行一个特色定制,是针对我们自己行业的一个特点进行了一个针对性的研制。
 
  (发言整理自现场速记,未经本人审核)

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