1、海上 风电 设备 的码 头装 卸方 式和 堆存 方式王 冰 杨 璧 榕【摘 要】为 满 足 海 上 风 电 设 备 对 码 头 装 卸 方 式 和 堆 存 方 式 的 独 特 需 求，在 介 绍 国 内海 上 风 电 发 展 情 况 的 基 础 上，结 合 海 上 风 电 设 备 特 点 总 结 出 海 上 风 电 设 备 码 头 装 卸 方 式 包括 岸 上 设 备 吊 装、船 吊 吊 装、滚 装、龙 门 架 吊 装，并 指 出 堆 存 方 式 应 考 虑 将 堆 场 划 分 成 若干 区 域，且 在 分 区 之 间 的 道 路 应 充 分 考 虑 运 输 车 辆 对 道 路 转 弯 半 径
2、 的 要 求。国 内 新 码 头 的规 划 和 设 计 应 结 合 海 上 风 电 设 备 对 码 头 装 卸、堆 存 的 獨 特 需 求，统 筹 考 虑 码 头 在 不 同 时期、不 同 货 种 之 间 的 综 合 利 用 和 衔 接。【关 键 词】海 上 风 电 设 备;装 卸;堆 场;堆 存;船 吊;滚 装1 海 上 风 电 发 展 情 况近 几 年，我 国 海 上 风 电 制 造、建 设 和 运 维 技 术 水 平 不 断 提 升，发 电 成 本 逐 年 下 降，海上 风 电 的 发 展 也 呈 现 出 加 速 和 规 模 化 的 趋 势。2 0 1 4 2 0 1 8 年，我 国 海
3、 上 风 电 装 机 容 量 年 均增 长 高 达 7 4%，截 至 2 0 1 9 年 底，全 国 海 上 风 电 装 机 容 量 已 超 过 5 0 0 万 k W。预 计 2 0 2 0 年 底海 上 风 电 累 计 装 机 容 量 将 达 到 9 0 0 万 k W，2 0 2 5 年 底 将 达 到 3 0 0 0 万 k W 左 右。随 着 安 装 和运 维 技 术 的 成 熟，海 上 风 电 场 也 将 由 近 海 浅 水 区 逐 渐 走 向 近 海 深 水 区、远 海 深 水 区，其 体量 在 未 来 1 0 年 将 呈 现 大 幅 增 长 的 态 势。2 海 上 风 电 设
4、备 特 点海 上 风 电 的 开 发 和 建 设 离 不 开 原 材 料 的 出 运。海 上 风 电 设 备 包 括 风 机 和 电 缆 两 个 部分，其 中 风 机 部 件 包 括 叶 片、主 机、塔 筒、基 础 结 构。从 风 电 设 备 组 件 单 件 重 量 角 度 看，风 机 主 机 和 风 机 基 础 属 于 超 常 规 重 件。目 前 市 场 上常 规 的 风 机 主 机 功 率 主 要 为 4 1 0 M W，单 件 重 量 约 3 0 0 1 0 0 0 t。风 机 基 础 常 见 的 有 单桩 基 础、导 管 架 基 础 等，单 件 重 量 也 在 1 0 0 0 2 0
5、0 0 t。从 风 电 设 备 组 件 单 件 尺 寸 角 度 看，风 机 基 础 和 风 机 叶 片 属 于 超 常 规 的 大 型 构 件。风 机基 础 中 的 单 桩 基 础 单 件 长 度 可 达 1 0 0 m 左 右，而 风 机 叶 片 的 长 度 则 超 过 1 0 0 m。3 海 上 风 电 设 备 常 见 装 卸 方 式 和 堆 存 方 式根 据 风 电 设 备 组 件 单 件 的 大 重 量、大 尺 寸 特 点，对 其 在 码 头 装 卸 方 式 和 堆 存 方 式 提 出了 相 对 独 特 的 需 求。3.1 装 卸 方 式海 上 风 电 设 备 需 在 码 头 装 船，
6、然 后 运 输 至 海 上 风 场 进 行 安 装。目 前 常 规 的 装 卸 方 式 如下：（1）岸 上 设 备 吊 装。在 欧 洲，海 上 风 电 设 备 的 装 卸 通 常 在 通 用 码 头 或 多 用 途 码 头 改造 而 成 的 码 头 进 行，码 头 门 机 可 以 作 为 海 上 风 电 设 备 半 成 品 的 卸 船 设 备。在 海 上 风 电 设 备半 成 品 加 工 完 毕 后，由 于 其 重 量 大、尺 寸 大 的 特 点，常 规 码 头 门 机 无 法 满 足 其 装 卸 船 的 需求。进 行 风 机 叶 片、导 管 架 岸 上 吊 装 的 设 备 多 采 用 5 0
7、 0 t 履 带 吊，对 于 风 机 主 机、单 桩 基础 等 大 重 量 的 组 件，岸 上 设 备 则 难 以 完 成 吊 装 作 业。（2）船 吊 吊 装。考 虑 到 海 上 风 电 设 备 单 件 重 量 大 的 特 点，通 常 采 用 多 用 途 重 吊 杂 货船 运 输。该 船 型 自 带 重 型 吊 机，可 以 完 成 风 机 主 机 等 重 型 设 备 的 装 船 作 业，但 多 用 途 重 吊杂 货 船 数 量 极 少 而 租 用 难 度 相 对 较 大 且 费 用 较 高。（3）滚 装。重 大 件 通 常 采 用 滚 装 上 下 船 方 式。海 上 风 电 设 备 的 场
8、内 运 输 多 采 用 模 块车 完 成，亦 可 采 用 模 块 车 直 接 滚 装 上 船 的 方 式 进 行 装 船 作 业，但 缺 点 是 滚 装 作 业 受 高 平 潮持 续 时 间 所 限，还 只 能 在 潮 流 较 缓、波 浪 掩 护 条 件 较 好 的 港 口 进 行。（4）龙 门 架 吊 装。龙 门 架 吊 装 是 指 采 用 龙 门 起 重 机 在 船 舶 顶 部 进 行 吊 装 作 业。该 种作 业 方 式 要 求 较 高，需 在 挖 入 式 港 池 或 两 侧 有 突 堤 的 港 池 两 侧 铺 设 轨 道 方 能 实 现。单 个 龙门 架 的 起 重 能 力 可 达 2
9、 0 0 0 t 左 右，对 于 风 机 单 桩 等 大 尺 度、大 重 量 构 件，可 以 采 用 2 台龙 门 架 同 时 进 行 吊 装 作 业。该 做 法 效 率 高、经 济 性 强。3.2 常 见 堆 存 方 式海 上 风 电 设 备 组 件 单 件 尺 寸 大，通 常 在 堆 场 中 露 天 堆 存，等 待 成 套 成 批 集 中 出 运。考虑 到 不 同 组 件 通 常 由 不 同 厂 家 生 产，且 对 堆 场 尺 寸、荷 载 需 求 均 有 所 不 同，因 此 常 将 码 头的 堆 场 划 分 成 若 干 区 域，每 个 区 域 内 堆 存 同 类 型 的 组 件。在 堆 场
10、 的 布 置 方 面，通 常 是 将 整 个 堆 场 设 计 成 大 平 地，仅 考 虑 各 分 区 之 间 尽 量 少 设 置隔 断 设 施。在 保 证 满 足 排 水 要 求 的 前 提 下，应 尽 量 保 证 整 个 场 地 的 坡 度 平 缓，一 方 面 满 足运 输 海 上 风 电 设 备 组 件 的 模 块 车 对 爬 坡 坡 度 的 要 求，另 一 方 面 较 缓 的 坡 度 也 有 利 于 风 电 设备 组 件 堆 存 过 程 中 的 稳 定 性。在 分 区 之 间 的 道 路 应 充 分 考 虑 运 输 车 辆 对 转 弯 半 径 的 要 求。风 机 叶 片 的 长 度 可
11、达 1 0 0m 以 上，在 堆 场 交 通 流 向 设 计 上 应 尽 量 少 安 排 运 输 车 辆 行 进 路 线 的 转 向，如 有 难 以 避 免 的转 向，则 要 充 分 考 虑 转 弯 半 径 的 尺 度（通 常 不 小 于 3 0 m），并 保 证 车 辆 转 弯 时 风 机 叶 片 扫过 的 范 围 内 没 有 障 碍 物。海 上 风 电 设 备 单 件 重 量 大，对 地 基 承 载 力 的 要 求 远 超 过 常 规 码 头 堆 场 的 荷 载 要 求，其中 风 机 主 机 对 于 地 基 承 载 力 的 要 求 最 高，1 0 M W 及 以 上 的 大 型 风 机 主
12、 机 要 求 地 基 承 载 力 达到 2 0 M P a，其 相 应 堆 场 区 域 应 根 据 超 重 的 荷 载 考 虑 相 应 的 地 基 处 理 方 案。4 结 语目 前 国 内 海 上 风 电 场 建 设 已 进 入 快 速 发 展 期，但 装 卸 海 上 风 电 设 备 的 码 头 仍 未 普 及。海 上 风 电 场 建 设 的 周 期 性 决 定 了 其 对 码 头 和 堆 场 的 使 用 同 样 具 有 周 期 性。为 保 证 码 头 不 会闲 置，海 上 风 电 设 备 的 装 卸 码 头 和 堆 场 通 常 结 合 其 他 货 种 统 筹 考 虑。在 国 内 基 础 设 施 建 设高 潮 期，新 码 头 的 规 划 和 设 计 应 结 合 海 上 风 电 设 备 对 码 头 装 卸、堆 存 的 独 特 需 求，统 筹 考虑 码 头 在 不 同 时 期、不 同 货 种 之 间 的 综 合 利 用 和 衔 接。
