隨著海上風(fēng)電加速發(fā)展，風(fēng)電運維船市場也在呈現(xiàn)快速增長趨勢。
據(jù)中國可再生能源學(xué)會風(fēng)能專業(yè)委員會(CWEA)數(shù)據(jù)顯示，2022年中國海上風(fēng)電累計裝機容量達(dá)到3051萬千瓦，總裝機數(shù)量為5932臺。根據(jù)國際市場一艘運維船最多對應(yīng)服務(wù)20臺風(fēng)電機組測算，中國海上風(fēng)電運維船市場最基本的需求總量為300艘。
另據(jù)專業(yè)機構(gòu)統(tǒng)計，目前我國共有170余艘運維船，除去備用與維修船只，平均每艘船必須服務(wù)40臺機組，照此推算，我國海上風(fēng)電運維船數(shù)量還需翻倍，才能滿足當(dāng)下市場需求。
由于海上風(fēng)電運維工作受天氣、海況、距離等多種因素影響，作為運輸人員與設(shè)備前往海上風(fēng)電機組開展運維工作的基本交通工具，運維船之間的功能與性能差異明顯。隨著海上風(fēng)電開發(fā)趨勢的變化，風(fēng)電運維船正不斷向更專業(yè)化的細(xì)分市場與功能領(lǐng)域發(fā)展，已歷經(jīng)三代演進(jìn)。
我國海上風(fēng)電開發(fā)始于長江三角洲海域，當(dāng)時項目離岸距離近、規(guī)模小，海上風(fēng)電運維工作采用的是小型舢板船，通過手搖柴油機提供動力，長度基本在10米左右，這可稱之為第一代風(fēng)電運維船。隨著江蘇潮間帶風(fēng)電以及福建、廣東海灣內(nèi)風(fēng)電的大規(guī)模開發(fā)，風(fēng)電運維船逐漸變?yōu)橛山煌ㄍЩ驖O船改裝的單體運維船，長度達(dá)到了20米，航速接近10節(jié)，可稱之為第二代風(fēng)電運維船。
“初期的運維船主要是運輸少量運維人員和簡單工具，對裝載能力、吊裝能力、舒適性和安全性要求不高，普通舢板船和單體船就能滿足需要，而且它們還有一個好處是吃水淺，在潮間帶或淺水區(qū)通行無阻。”一位資深的海上風(fēng)電項目運維經(jīng)理告訴《風(fēng)能》：“以江蘇潮間帶海域為例，漲潮時我們開著船接近風(fēng)電機組進(jìn)行運維工作，退潮后船就會擱淺，直至下次漲潮才能開著船回去。”
這位項目經(jīng)理談到，單體運維船采用側(cè)靠時，相當(dāng)于沒有動力保持船體的穩(wěn)定性，隨著海浪變化，船晃動得比較厲害，爬梯的運維人員容易受到擠壓，發(fā)生安全事故。另外就是船舶過大，難于精細(xì)化控制，長期沖撞容易對風(fēng)電機組的基礎(chǔ)穩(wěn)定性產(chǎn)生不良影響。近年來隨著海上風(fēng)電開發(fā)區(qū)域的變化，福建、廣東、山東等近海海域風(fēng)電裝機量快速增長，離岸越來越遠(yuǎn)，海水越來越深，對風(fēng)電運維船提出了更專業(yè)化的要求。多家業(yè)主單位與第三方運維公司，正在加緊投入被譽為第三代運維船的雙體運維船。
表1 運維船類型與性能
“船舶在接近風(fēng)電機組時，不能像自由航行時一樣達(dá)到80%-90%的航速，而是以慢速甚至接近于零航速的狀態(tài)漂流至機組頂靠位置，以防止過大沖撞力對風(fēng)電機組的基礎(chǔ)造成影響。這種慢速接近的狀態(tài)使船舶操控性能很低，所以要求運維船必須擁有較高的完整穩(wěn)性以確保船舶安全。”上述運維經(jīng)理認(rèn)為。在這一性能上，雙體船的優(yōu)勢極為明顯。有數(shù)據(jù)顯示，單體船的完整穩(wěn)定衡準(zhǔn)數(shù)在1-2之間，雙體船則可達(dá)5-6。
這得益于雙體船的船身結(jié)構(gòu)，從水下看，就如同由兩條船通過一張船板拼起來一樣。而且它配置有兩臺發(fā)動機，在船只頂靠機組時，能夠穩(wěn)定控制動力輸出的方向與力度，更容易使動力兩側(cè)達(dá)到平衡，避免失控撞擊機組。
雙體運維船的另一項優(yōu)勢，是載貨甲板面積大，適航性與操縱性優(yōu)良。
從船型特點上看，雙體運維船具備更大的甲板面積，從而可承載體積更大的物資，最重要的是，其具備更優(yōu)良的適航性與操縱性，能大幅提升海上項目運維效率。
據(jù)公開信息顯示，不同類型的雙體運維船性能有一定差異，普通鋼制的雙體運維船航速大約在13節(jié)左右，適合離岸距離10-20海里內(nèi)的項目。鋁合金制的雙體船船體更輕、高效節(jié)能，船速可達(dá)16節(jié)，用于離岸20-30海里內(nèi)項目運維，這是目前我國市場正被廣泛推廣應(yīng)用的專業(yè)運維船。除此之外，還有一種高速雙體運維船，航速能達(dá)到25節(jié)，用于離岸30海里以上項目運維，能在較惡劣海況下進(jìn)行頂靠作業(yè)，不但可以當(dāng)做日常運維船使用，也可以作為緊急故障處理的交通裝備。用速度更高的雙體運維船能節(jié)省通達(dá)時間，運維人員可以將更多時間用在運維工作上。尤其是每年10月到次年2月的季風(fēng)季節(jié)風(fēng)浪較大，雙體船安全性能和頂靠作業(yè)能力更強，可以增加運維窗口期。“在季風(fēng)季節(jié)比單體船的效率高60%。”上述運維經(jīng)理坦言：“尤其是季風(fēng)季節(jié)風(fēng)速高，是一年中機組發(fā)電的高峰，如果故障不能得到及時處理，后面可能長達(dá)半個月無法出海維修，產(chǎn)生很大的經(jīng)濟(jì)損失。”
據(jù)了解，這種雙體運維船的造船理念最早由福建海電運維公司從歐洲引進(jìn)，并根據(jù)國內(nèi)對船舶結(jié)構(gòu)的規(guī)范進(jìn)行了國產(chǎn)化改進(jìn)。值得關(guān)注的是，該公司在運營過程中逐步設(shè)計建造了5個系列適應(yīng)不同海況的23艘風(fēng)電運維船，這使我國雙體運維船市場在起步階段，就實現(xiàn)了高端化發(fā)展。隨著近些年的加速發(fā)展，目前我國雙體運維船的整體市場占比約為30%，其中江蘇及其以北海域占比10%，浙江海域約為30%，福建及其以南海域約為50%。同等大小的雙體運維船服務(wù)單價，根據(jù)性能不同是單體運維船的1-3倍
。表2 截至2022年末我國已投運的雙體運維船
2021年10月21日，國家發(fā)改委、國家能源局等九部門聯(lián)合印發(fā)的《“十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃》中，明確提出加快推動海上風(fēng)電集群化開發(fā)，重點建設(shè)山東半島、長三角、閩南、粵東和北部灣五大千萬千瓦級海上風(fēng)電基地。不久前，有公開信息稱，我國深遠(yuǎn)海風(fēng)電開發(fā)管理的相關(guān)政策與規(guī)劃正在緊鑼密鼓的制定當(dāng)中。海上風(fēng)電大規(guī)模、集群化、遠(yuǎn)?；l(fā)展已成必然之勢，對風(fēng)電運維船的需求有了進(jìn)一步變化。
未來的基地項目將會由數(shù)百臺機組組成，并且離岸距離達(dá)到數(shù)十海里，雙體運維船不能在深遠(yuǎn)海海域停留過久，每當(dāng)有運維任務(wù)都需要從碼頭出發(fā)，效率低，成本還高。“如果風(fēng)電場離岸距離達(dá)到80海里，運維船航速20節(jié)，僅往返路途時間就需要8個小時，大大影響了運維的工作時間。”上述海上項目運維經(jīng)理認(rèn)為，運維母船能填補這項市場空白。有資料顯示，運維母船采用定位能力優(yōu)良的海工船型，具有很強的自持能力，可夠容納約60名人員離岸居住2個月之久，不需要經(jīng)常前往碼頭補給,長期在項目現(xiàn)場作業(yè)。并且其靠泊風(fēng)電機組旁后，可以利用船舶動力定位系統(tǒng)和補償懸梯運送運維人員，安全與穩(wěn)定性更強。專業(yè)機構(gòu)調(diào)研顯示，目前我國正建造或改造的運維母船一共有五艘，其中兩艘是由PSV船(平臺供應(yīng)船)改造，三艘為全新建造，這里就包括福建海電運維投建的國內(nèi)首艘多功能運維母船。據(jù)了解，該船除具有人員通達(dá)與居住功能外，還可進(jìn)行海底電纜的鋪設(shè)、巡檢與維修。
對于海上風(fēng)電運維工作而言，無論選擇哪一種運輸方式或運維船只，都意味著大量資金的投入。目前我國海上風(fēng)電運維主體與陸上相似，分為三類：整機商服務(wù)團(tuán)隊、業(yè)主運維團(tuán)隊、第三方運維公司。其中，整機商的主要目標(biāo)市場與專業(yè)領(lǐng)域是機組研發(fā)與銷售，更多負(fù)責(zé)質(zhì)保期內(nèi)海上風(fēng)電機組運維工作，其因此有較大比例對外采購船舶服務(wù)。對于業(yè)主而言，目前出質(zhì)保的海上風(fēng)電項目不多，自運維的項目更少，在運維船銷售市場中的投入占比也一般。而第三方運維公司，則是運維船市場中最活躍的一類主體，持有的運維船數(shù)量占比最高。據(jù)了解，風(fēng)電運維船的運營專業(yè)性要求高，為保證船舶的投資效益，不僅需要配置經(jīng)驗豐富的人員，還需要建立系統(tǒng)的船只管理體系和維護(hù)保養(yǎng)體系，才能有效降本。CWEA
