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海上风电运维登乘装备技术应用案例海上风电运维登乘装备为海上风电运维过程人员和物资在运维船与风机基础之间安全转移所搭建的换乘通道。近年来，我国海上风电迅猛发展，截至2020 年底，我国海上风电累计装机容量达 899 万千瓦，成为全球第二大海上风电市场。海上风电运维面临着风机故障率高、环境恶劣、作业窗口期有限、换乘过程人员伤亡事故时有发生等诸多挑战，随着国内海上风电开规模化发展，海上运维作业日益繁重，开发出安全、经济、适用的专用海上登乘装备成为亟需解决的问题。

目前，国外海上风电运维登乘装备已在实际工程中推广应用，并取得良好效益，国内尚无成熟的海上风电运维登乘装备产品。由于国外海上风电运维登乘装备产品价格昂贵，与国内运维船匹配性差，难以推广应用，此类装备在国内的市场潜力巨大。

技术应用所解决的行业难点、热点问题，必要性及重要意义传统的海上换乘方法存在明显不足：

1）对海上环境要求较高，无法在风浪较大的海上环境下使用；

2）安全性较低；

3）受到海上环境制约，换乘的速度和效率较慢；

4）自动化程度不足，海上换乘时多需要人力操作海上换乘装备，费时费力而且难度较大；

5）应用范围有限。对海上换乘影响最大的是海上环境条件，传统并基于船舶的海上换乘技术在有效波高超过 1m 的海况条件下难以实现安全换乘，严重制约海上换乘效率，无法及时换乘会造成利润损失、人员无法得到救援等后果。据荷兰从 1989 年到 2008 年对欧洲北海的波浪测量得知，有效波高1.5m 以下的时间占全年时间的68.3%，有效波高2.5m 以下（4 级海况）的时间占全年时间的 90.7%。专业海上风电运维登乘装备保障运维作业安全，同时，有效提高海上风电场通达率，增加有效作业窗口期，提升运维效率，降低综合运维成本。

北京千尧新能源科技开发有限公司通过海上风电运维登乘装备研制及示范应用，攻克此类装备研发设计核心关键技术，为保障海上风电运维作业安全提供装备支持，填补国内空白，引领海上风电配套产业发展，同时，显著提升海上运维作业效率，降低海上风电场运营成本，对促进海上风电健康可持续发展具有重要实际意义。

二、应用案例

1、项目概述

（1） 应用项目地点

北京千尧新能源科技开发有限公司研发的海上风电运维登乘装备示范应用于福建某海上风电场。

（2）主要应用场景

海上风电运维登乘装备属船舶海洋工程甲板机械，安装于风电运维船甲板上，主要用于海上风电场运维作业过程中运维船与风机基础间人员和物资转移。

（3） 项目规模

依据项目合同金额划分，属于百万级项目。

（4）关键实施步骤

首先，调研国内外海上风电登乘装备现状、目标风电场环境条件、目标运维船技术资料，收集运维作业登乘需求；其次，确定登乘装备的功能设置、主要技术参数，在此基础上开展登乘装备研发设计；再次，根据设计方案，开展生产加工设计、制造工艺设计，完成登乘装备样机制造及陆上调试；最后，将登乘装备安装于运维船，完成海上换乘作业测试，通过示范应用进行产品推广。

（5） 主要功能与创新点

主要功能：

1） 可在 4 级海况下完成运维登乘装备的搭接和回收操作；

2） 具有多个运动自由度，既能满足登乘需要，又减少存放空间，方便装备的存放；

3） 具有运动补偿功能；

4） 具有自动紧急脱离功能，当登乘装备的运动幅度超出安全的工作范围时，登乘装备会自动脱离与换乘点的搭接，此功能可有效保护登乘人员及装备的安全；

5） 具有应急操作功能，当断电或发生故障时，利用应急功能可操作登乘装备回到安全位置；

6） 具有一定的冗余设计，可靠性好；

7） 具有分级报警功能；

8） 具有良好的人机交互功能。

创新点：

1） 构建运动补偿控制策略及算法，实现对登乘装备位置和姿态的实时跟踪及运动补偿，保证装备平稳运行。

2） 建立多自由度运动补偿液压流量匹配方法，减少不同负载条件下的液压流量需求，降低液压系统成本。

（6）主要实施单位

北京千尧新能源科技开发有限公司负责装备自主研发及示范应用。

2、主要效益

（1） 经济效益

2020 年我国海上风电累计装机容量达 899 万千瓦，预计 2030 年中国海上风电装机容量将达 6000 万千瓦，至少需 600 条运维船提供运维服务，若每条运维船都安装运维登乘装备，海上风电运维登乘装备市场规模将达数十亿元。

（2）社会效益

通过海上风电运维登乘装备研发及示范应用，增强国内海上风电运维装备自主研发能力，带动海上风电配套装备产业发展，助力海上风电降本增效与可持续健康发展，支撑国家能源转型和国家“3060” 碳排放战略目标实现。

三、技术要点

1、关键技术

1）多自由度主动运动补偿下的大流量负载匹配技术

利用恒功率变量泵和大流量辅助备用能源，解决不同负载条件下的多自由度主动运动补偿的大流量需求，降低液压系统的功率要求， 提升液压系统的经济性。

2） 基于比例多路阀的闭环主动运动补偿技术

通过闭环液压比例控制技术，采用成熟的比例多路阀，实现高精度闭环比例控制，用于登乘装备主动运动补偿控制，提高主动运动补偿的控制精度和补偿效果。

2、自主知识产权

申请多项发明专利和实用新型专利。四、应用前景

1、行业前景

作为海上风电运维作业的必要装备，千尧科技海上风电运维装备的成功研制及示范应用，填补了国内该领域的市场空白，伴随中国海上风电持续快速发展，拥有广阔的市场前景。

2、商业模式

利用装备产品先发优势，采用销售与租赁相结合的方式，快速占领市场，在产品持续迭代升级的同时，提供海上风电交通运维整体解决方案。

3、推广空间

海上风电场开发商、风机整机厂商、海上风电运维公司、海上风电运维船制造商都将成为海上风电运维登乘装备产品的潜在客户。同时，可借助风电行业展会、技术论坛、新媒体等途径进行产品推介， 提升产品的影响力和知名度。

4、问题挑战

国内不同海域海上风电运维环境条件差异大，现阶段运维船舶性能及作业能力参差不齐，对运维登乘装备的功能需求也不尽相同。需要通过持续的创新研发与技术积累，打造海上风电运维登乘装备系列化产品，满足行业的实际需要。