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海上風電運維登乘裝備技術應用案例海上風電運維登乘裝備為海上風電運維過程人員和物資在運維船與風機基礎之間安全轉移所搭建的換乘通道。近年來，我國海上風電迅猛發展，截至2020 年底，我國海上風電累計裝機容量達 899 萬千瓦，成為全球第二大海上風電市場。海上風電運維面臨着風機故障率高、環境惡劣、作業窗口期有限、換乘過程人員傷亡事故時有發生等諸多挑戰，隨着國內海上風電開規模化發展，海上運維作業日益繁重，開發出安全、經濟、適用的專用海上登乘裝備成為亟需解決的問題。

目前，國外海上風電運維登乘裝備已在實際工程中推廣應用，並取得良好效益，國內尚無成熟的海上風電運維登乘裝備產品。由於國外海上風電運維登乘裝備產品價格昂貴，與國內運維船匹配性差，難以推廣應用，此類裝備在國內的市場潛力巨大。

技術應用所解決的行業難點、熱點問題，必要性及重要意義傳統的海上換乘方法存在明顯不足：

1）對海上環境要求較高，無法在風浪較大的海上環境下使用；

2）安全性較低；

3）受到海上環境制約，換乘的速度和效率較慢；

4）自動化程度不足，海上換乘時多需要人力操作海上換乘裝備，費時費力而且難度較大；

5）應用範圍有限。對海上換乘影響最大的是海上環境條件，傳統並基於船舶的海上換乘技術在有效波高超過 1m 的海況條件下難以實現安全換乘，嚴重製約海上換乘效率，無法及時換乘會造成利潤損失、人員無法得到救援等後果。據荷蘭從 1989 年到 2008 年對歐洲北海的波浪測量得知，有效波高1.5m 以下的時間占全年時間的68.3%，有效波高2.5m 以下（4 級海況）的時間占全年時間的 90.7%。專業海上風電運維登乘裝備保障運維作業安全，同時，有效提高海上風電場通達率，增加有效作業窗口期，提升運維效率，降低綜合運維成本。

北京千堯新能源科技開發有限公司通過海上風電運維登乘裝備研製及示範應用，攻克此類裝備研發設計核心關鍵技術，為保障海上風電運維作業安全提供裝備支持，填補國內空白，引領海上風電配套產業發展，同時，顯著提升海上運維作業效率，降低海上風電場運營成本，對促進海上風電健康可持續發展具有重要實際意義。

二、應用案例

1、項目概述

（1） 應用項目地點

北京千堯新能源科技開發有限公司研發的海上風電運維登乘裝備示範應用於福建某海上風電場。

（2）主要應用場景

海上風電運維登乘裝備屬船舶海洋工程甲板機械，安裝於風電運維船甲板上，主要用於海上風電場運維作業過程中運維船與風機基礎間人員和物資轉移。

（3） 項目規模

依據項目合同金額劃分，屬於百萬級項目。

（4）關鍵實施步驟

首先，調研國內外海上風電登乘裝備現狀、目標風電場環境條件、目標運維船技術資料，收集運維作業登乘需求；其次，確定登乘裝備的功能設置、主要技術參數，在此基礎上開展登乘裝備研發設計；再次，根據設計方案，開展生產加工設計、製造工藝設計，完成登乘裝備樣機製造及陸上調試；最後，將登乘裝備安裝於運維船，完成海上換乘作業測試，通過示範應用進行產品推廣。

（5） 主要功能與創新點

主要功能：

1） 可在 4 級海況下完成運維登乘裝備的搭接和回收操作；

2） 具有多個運動自由度，既能滿足登乘需要，又減少存放空間，方便裝備的存放；

3） 具有運動補償功能；

4） 具有自動緊急脫離功能，當登乘裝備的運動幅度超出安全的工作範圍時，登乘裝備會自動脫離與換乘點的搭接，此功能可有效保護登乘人員及裝備的安全；

5） 具有應急操作功能，當斷電或發生故障時，利用應急功能可操作登乘裝備回到安全位置；

6） 具有一定的冗餘設計，可靠性好；

7） 具有分級報警功能；

8） 具有良好的人機交互功能。

創新點：

1） 構建運動補償控制策略及算法，實現對登乘裝備位置和姿態的實時跟蹤及運動補償，保證裝備平穩運行。

2） 建立多自由度運動補償液壓流量匹配方法，減少不同負載條件下的液壓流量需求，降低液壓系統成本。

（6）主要實施單位

北京千堯新能源科技開發有限公司負責裝備自主研發及示範應用。

2、主要效益

（1） 經濟效益

2020 年我國海上風電累計裝機容量達 899 萬千瓦，預計 2030 年中國海上風電裝機容量將達 6000 萬千瓦，至少需 600 條運維船提供運維服務，若每條運維船都安裝運維登乘裝備，海上風電運維登乘裝備市場規模將達數十億元。

（2）社會效益

通過海上風電運維登乘裝備研發及示範應用，增強國內海上風電運維裝備自主研發能力，帶動海上風電配套裝備產業發展，助力海上風電降本增效與可持續健康發展，支撐國家能源轉型和國家「3060」 碳排放戰略目標實現。

三、技術要點

1、關鍵技術

1）多自由度主動運動補償下的大流量負載匹配技術

利用恆功率變量泵和大流量輔助備用能源，解決不同負載條件下的多自由度主動運動補償的大流量需求，降低液壓系統的功率要求， 提升液壓系統的經濟性。

2） 基於比例多路閥的閉環主動運動補償技術

通過閉環液壓比例控制技術，採用成熟的比例多路閥，實現高精度閉環比例控制，用於登乘裝備主動運動補償控制，提高主動運動補償的控制精度和補償效果。

2、自主知識產權

申請多項發明專利和實用新型專利。四、應用前景

1、行業前景

作為海上風電運維作業的必要裝備，千堯科技海上風電運維裝備的成功研製及示範應用，填補了國內該領域的市場空白，伴隨中國海上風電持續快速發展，擁有廣闊的市場前景。

2、商業模式

利用裝備產品先發優勢，採用銷售與租賃相結合的方式，快速占領市場，在產品持續迭代升級的同時，提供海上風電交通運維整體解決方案。

3、推廣空間

海上風電場開發商、風機整機廠商、海上風電運維公司、海上風電運維船製造商都將成為海上風電運維登乘裝備產品的潛在客戶。同時，可藉助風電行業展會、技術論壇、新媒體等途徑進行產品推介， 提升產品的影響力和知名度。

4、問題挑戰

國內不同海域海上風電運維環境條件差異大，現階段運維船舶性能及作業能力參差不齊，對運維登乘裝備的功能需求也不盡相同。需要通過持續的創新研發與技術積累，打造海上風電運維登乘裝備系列化產品，滿足行業的實際需要。