受访人：中国船舶工业集团公司第七〇八研究所副总工程师 费龙
在海上风电即将迎来平价上网的最后数月，各项目建设也进入冲刺阶段。对此，中船集团七〇八所副总工程师费龙表示，针对海上风电安装环节，应加强基础设施建设，推动安装运输一体化。同时需加强管理，做好风险防范。
Q：中国船舶工业集团公司第七〇八研究所（下称“七〇八所”），在海上风电发展的不同阶段参与了哪些项目?
A：七〇八所成立于1950年，是一家舰船与海洋装备总体设计研究单位，设有专门从事海洋开发与工程建设专用装备研究开发的“海洋工程及工程船研究设计部”。在海上风电领域，主要参与安装船、布缆船、地质勘探平台的开发设计。
建设海上风电场，装备必须先行。2009年，我国海上风电起步，七〇八所承担了350吨坐底式海上风电安装船“海洋36”和250吨自升式海上风电安装船“海洋38”的开发设计，两型安装船用于江苏如东潮间带和浅水区域风电场示范工程的建设。其造价相对便宜，约1亿元左右。海上工程风险大，成本高。由于这一时期上网电价没有明确，海上风电项目开发节奏放缓。
随着2014年电价政策落地，暂缓的装备建设开始启动。2015年，七〇八所承接了800吨自升式海上风电安装船“精铟01”和1000吨自升式海上风电安装船“福船三峡”“大桥福船”的开发设计。第二代海上风电安装船大部分采用锚泊定位、非自航式，适用于水深40米左右的海域。起重机采用绕桩回转式，升降装置采用液压环梁插销型式。总造价在3亿元左右。
2017年，海上风电场建设加快，海上风电安装船需求猛增，安装船也进入第三代，不再需要抛锚，而是依靠船的推进器进行定位，安装效率大大提高，起重机的吊重达到1200吨，适用于水深50米的海域，造价达到6亿元左右。
至2020年年底，七〇八所共承接了19艘海上风电安装船的开发设计。其中，已交付12艘，包括“海龙兴业”“振江”“海电运维801”“华祥龙”等。2021年将交付3艘，为“海洋68”“海洋79”“群力”。目前，七〇八所正在开发第四代安装船，有4个设计订单，均按60米以上水深、12MW风电机组安装要求设计，起重能力为1000～3000吨。前三代安装平台桩腿都采用圆柱形，第四代桩腿采用桁架式结构。这种桩腿重量轻、风浪流外载荷小。升降装置采用齿轮、齿条型式，升降速度快、安装效率高。
此外，七〇八所还参与设计了“启帆9号”和“海牧16”等多艘布缆船与勘探平台。
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第四代安装船，桩腿采用桁架式结构
Q：从技术角度看，目前我国海上风电安装船整体发展水平如何?
A：随着产业快速发展，我国海上风电安装船经历了三代技术更新，现在正在开发第四代。
从海上风电安装船技术应用时间上来说，我国与欧洲相差10年左右。目前，欧洲海上风电安装船的桩腿基本上以桁架式为主，而我国刚开始设计此类桩腿的安装船。随着风电场向深远海发展，风电机组单机容量不断增大，海上风电安装船船型也随之演进。
在造船技术上，我国与国外差距并不大。世界上第一艘海上风电安装船“五月花”，就是由中国船舶集团山海关船厂为英国五月花能源公司建造的。因为欧洲造船业已经处于衰退阶段，中国、韩国和日本是世界上主要的造船市场。我国的造船能力居首，但相较于日本、韩国，我国在生产管理的精细化、信息化、规范化等方面还有待提高。国内一些引入精细化管理的造船企业，例如江南、外高桥、扬子江、南通中远等，在国内造船界是比较成功的。
Q：我国海上风电项目的开发环境，对安装船的设计提出哪些特殊的要求?
A：我国海上风电项目的开发环境与欧洲不太一样。首先是淤泥层厚，部分海域的插桩深度达20多米，由于入土比较深，对拔桩要求也比较高。欧洲海上风电项目的开发条件比较好，基础深度一般不到10米。
其次，我国东南沿海受台风影响很大，平台的作业窗口期短。采用同一类型平台，在欧洲海域每年可以安装50～90台风电机组，而在我国只能安装20～30台。对安装船的设计来说，要增加抗台能力，就需增加平台重量，成本也会大幅提升。此外，我国有些海上风电场位于地震带附近，在设计和建造时都需更加谨慎。
Q：与欧洲较为成熟的海上风电市场相比，目前我国海上风电的建设阶段存在哪些不足?
A：欧洲海上风电产业发育比较成熟，其风电场规划规模很大，先建设大型的海上风电母港，再进行风电场的开发建设。整机厂家负责将设备运输至码头，由安装企业到码头提货进行安装。工程采用EPC总承包方式，各环节能够统一调配，紧密合作。
目前，我国海上风电机组的安装与运输主体是分离的，早期海上风电安装船大部分都是非自航的，必须用船将风电机组运到机位点，这部分工作需由整机商来承担。虽然我国已经有自航式安装船交付，但由于用船紧张，运输任务多由其他船只完成，自航式安装船并没有真正发挥运输的作用。加之我国缺乏大型海上风电专用码头，运输船易受天气干扰，影响安装进度，且存在一定的安全风险。风电机组从车间运到码头，再送到机位点安装，涉及整机商、开发商，以及包括码头、运输船和安装在内的单位，责任主体过多，造成衔接不顺畅，容易出现脱节现象。
Q：近期，海上风电安装船的月租赁价格高达上千万元，您认为是由哪些因素造成的？会带来哪些不利影响？以现有的船只数量测算，2021年大约能完成多少装机容量?
A：安装船的租赁价格飙升，主要是由“抢装”带来的，保电价是其中的关键因素。一台5MW的风电机组，按照年利用小时数3000计算，若每千瓦时补贴0.1元，机组运行20年就能多出3000万元的收入，这与租船费用相比仍是有利可图的。
目前，我国安装船的数量还不能满足市场需求。2020年受疫情影响，到当年5月才开工，压缩了安装时间，使得平价前的安装施工更加集中。一艘船每年大约能安装30台风电机组，以现有的安装船数量计算，预计今年将完成500万千瓦的装机容量，但也很有可能会超过该值。
“抢装”加剧了海上风电安装市场的紧张程度，造成资源紧缺，价格高涨，操作不规范，存在一定的安全隐患。事实上，海上安装施工是非常高端的技术，对操作设备的精准度、人员的素质、安全要求很高。操作人员要对平台有充分了解，针对风险，做出完备的防范预案，才有可能做到万无一失。因此，施工要严格按规范进行，对人员安全意识的教育、培训要跟得上。
Q：未来，自升式是海上风电安装平台的发展趋势，在核心技术上，我国有哪些环节有待加强?
A：我国海上风电安装船技术基础较好，主要满足于国内市场，技术与国外的差距不大。目前，安装船上的两大核心设备——起重机和升降装置都是国内自主开发制造的，这也推动了我国海上风电装备技术的发展。不少企业承接了国外船东的订单，用以满足国际市场。
与欧洲相比，我国部分制造材料有所欠缺，这与我国的基础工业有一定关系。如第四代安装船所用的厚度为210毫米的齿条板，由于前期投入高，产量需求不大，国内企业生产意愿不强，还需要依靠进口。
海上风电安装平台的升降装置设计要求比海上石油钻井平台更高。海上石油钻井平台按每年升降5次，运行25年，共125次的寿命进行设计即可。而海上风电安装船每年要升降100次，运行25年，设计寿命需达到2500次。
Q：未来，全球海上风电安装船技术发展路线将呈现哪些趋势？七〇八所对此做出了怎样的规划布局?
A：安装船的发展是紧随风电机组技术的变化而变化的，包括漂浮式风电机组的发展。未来，海上风电场将向离岸更远、水深更深、海况更复杂、规模更大、风电机组大型化的方向发展，而且随着国家电价补贴的取消，机组的大型化会加速，现有的海上风电安装船将很难胜任此类安装工作。因此，海上风电安装船应满足更远、更深、更大的作业要求。
七〇八所正在开发第四代集运输与安装于一体的高效海上风电安装船，适应即将到来的海上风电平价时代的市场需求。七〇八所将发挥海洋装备设计技术的优势，为海上风电场建设单位、船东提供施工能力强、安全可靠、高效的安装船，为我国海上风电绿色能源产业的发展提供强有力的装备支撑。
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