高穩(wěn)高效海上風(fēng)電安裝平臺(tái)關(guān)鍵制造技術(shù)研究

張永康，吳建新，吳鳳民

（ 1. 廣東工業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，廣東廣州 510006；2. 啟東中遠(yuǎn)海運(yùn)海洋工程有限公司，江蘇啟東 226200 ）

1 海上風(fēng)電安裝平臺(tái)概述

隨著能源需求的持續(xù)增長(zhǎng)，人類終將耗盡有限的化石能源，并導(dǎo)致日益嚴(yán)重的環(huán)境污染與全球氣候變暖問(wèn)題。2020 年12 月，國(guó)家主席習(xí)近平在氣候雄心峰會(huì)上宣布：到2030 年，中國(guó)單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值CO2排放將比2005 年下降65%以上， 非化石能源占一次能源消費(fèi)比重將達(dá)到25%，森林蓄積量將比2005 年增加60 億立方米，風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電總裝機(jī)容量將達(dá)12 億千瓦以上[1]。 可持續(xù)能源政策促進(jìn)我國(guó)綠色低碳發(fā)展已成為必然之勢(shì)。

海上風(fēng)電作為可再生清潔能源之一，具有風(fēng)資源大、風(fēng)能密度高、風(fēng)湍流小、發(fā)電量大、環(huán)境影響小、輸送距離短、電網(wǎng)消納能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，受到世界各國(guó)的高度重視與大力發(fā)展。 我國(guó)已將海上風(fēng)電提升至解決能源危機(jī)、減緩氣候變化、調(diào)整能源結(jié)構(gòu)的國(guó)家戰(zhàn)略高度。 我國(guó)東部沿海地區(qū)是工業(yè)高度集中區(qū)域，但能源相對(duì)匱乏，對(duì)電力的需求極大，然而東部沿海擁有非常豐富的風(fēng)能資源，海上可開發(fā)和利用的風(fēng)能儲(chǔ)量約75 萬(wàn)兆瓦， 因此迫切需要在東部沿海興建大型海上風(fēng)電場(chǎng)。 國(guó)內(nèi)的海上風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)剛剛起步，風(fēng)電安裝平臺(tái)不足是海上風(fēng)電場(chǎng)無(wú)法如期建成投產(chǎn)的主要障礙。

歐洲海上風(fēng)電裝備技術(shù)總體處于領(lǐng)先地位，丹麥和英國(guó)分別建成了世界上第一個(gè)與世界上最大的海上風(fēng)電場(chǎng)，使歐洲的海上風(fēng)電成本整體大幅下降。 2019 年12 月，國(guó)際可再生能源署發(fā)布了《風(fēng)電的未來(lái)——開發(fā)、投資、技術(shù)、并網(wǎng)及社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益》報(bào)告：全球累計(jì)風(fēng)電裝機(jī)將從2018 年的23 GW加速發(fā)展到2050 年1000 GW， 成為萬(wàn)億美元級(jí)新興產(chǎn)業(yè)群[2]。 與所有化石燃料發(fā)電電源相比，海上風(fēng)電發(fā)電的競(jìng)爭(zhēng)力不斷增強(qiáng)，到2030 年，海上風(fēng)電的平準(zhǔn)化度電成本將從2018 年的0.13 美元／度降至0.05～0.09 美元 ／度， 到 2050 年將降至 0.03～0.07 美元／度。

為降低海上風(fēng)力發(fā)電成本，海上風(fēng)電發(fā)展呈兩大趨勢(shì)：一是風(fēng)機(jī)大型化，風(fēng)電機(jī)組的單機(jī)容量由小風(fēng)機(jī)發(fā)展到當(dāng)今世界上商業(yè)化運(yùn)行最大的8 MW大型風(fēng)機(jī)，其機(jī)艙重390 t、葉片重35 t、葉片長(zhǎng)80 m、風(fēng)機(jī)塔高140～220 m、風(fēng)輪直徑164 m，風(fēng)輪掃掠面積超過(guò)21 000 m2， 現(xiàn)在英國(guó)、 美國(guó)正分別建設(shè)9.5、12 MW 超大型風(fēng)機(jī)，滿足超十萬(wàn)戶家庭的用電需求；二是風(fēng)電場(chǎng)深水遠(yuǎn)岸化，淺水區(qū)受環(huán)保生態(tài)、航道、風(fēng)能資源等制約，發(fā)展空間受限，而深水遠(yuǎn)岸區(qū)范圍廣、風(fēng)能資源豐富、風(fēng)速穩(wěn)定，國(guó)家規(guī)劃中明確鼓勵(lì)深水遠(yuǎn)岸布局海上風(fēng)電，未來(lái)全球新增裝機(jī)的主戰(zhàn)場(chǎng)在深水遠(yuǎn)岸區(qū)。

在風(fēng)大、浪高、水急的深水區(qū)，運(yùn)輸和安裝大型風(fēng)機(jī)是世界級(jí)難題，海上風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)技術(shù)領(lǐng)先者是西北歐國(guó)家，核心技術(shù)也被歐洲國(guó)家所壟斷。 由于缺乏專業(yè)海上風(fēng)電安裝裝備，我國(guó)海上已完成的風(fēng)電場(chǎng)主要在潮間帶淺水區(qū)，具有更佳風(fēng)能的深水區(qū)未得到有效開發(fā)。 目前，運(yùn)輸駁、浮吊、輔助船舶的聯(lián)合作業(yè)模式已不適合深水區(qū)大型風(fēng)機(jī)的安裝，而受風(fēng)浪影響小、安全性高、效率高的自航自升式超大型安裝平臺(tái)受到各國(guó)的高度關(guān)注，其具有裝載運(yùn)輸、自航自升、重型起重、動(dòng)力定位、海上作業(yè)等多功能于一身，是海上風(fēng)電建設(shè)的關(guān)鍵裝備。

2 海上風(fēng)電安裝平臺(tái)高端裝備制造關(guān)鍵技術(shù)

2.1 自航自升式海上風(fēng)電安裝平臺(tái)

自航自升式海上風(fēng)電安裝平臺(tái)是一種巨重巨型的高端海工裝備。 以圖1 所示的8 MW 安裝平臺(tái)為例，平臺(tái)尺寸為133.15 m×39 m×9 m，其頻繁地自航到海上風(fēng)電場(chǎng)作業(yè)地點(diǎn)，自升至海面上形成一個(gè)穩(wěn)定的作業(yè)平臺(tái)，提升重量近2 萬(wàn)噸。 然而，深水遠(yuǎn)岸區(qū)環(huán)境惡劣，受平臺(tái)超萬(wàn)噸自重、超20 m/s 風(fēng)速、超5 m 高浪載、超50 m 水深海床地質(zhì)、超千噸吊裝等極端工況的影響，大型風(fēng)機(jī)海上安裝存在亟待解決的三大世界技術(shù)難題：樁腿站立作業(yè)易“失穩(wěn)”、大平臺(tái)大跨距大傾覆力矩自升易“失控”、高空吊裝巨型葉片逾百螺栓精準(zhǔn)定位易“失準(zhǔn)”。 如此苛刻的服役要求，對(duì)安裝平臺(tái)的設(shè)計(jì)制造提出了巨大的挑戰(zhàn)。

圖1 自航自升式海上風(fēng)電安裝平臺(tái)

2.2 巨型樁腿的關(guān)鍵設(shè)計(jì)制造

樁腿是支撐整個(gè)安裝平臺(tái)重量和運(yùn)動(dòng)的核心部件，長(zhǎng)度近百米的樁腿由100 mm 厚超強(qiáng)度E690海工鋼多段拼裝焊接而成， 樁腿上有兩組共80 多個(gè)對(duì)穿通的 φ550±0.5 mm 銷孔， 兩組呈 90°角垂直分布，重達(dá)2 萬(wàn)噸的平臺(tái)通過(guò)樁腿上的定位銷孔上下運(yùn)動(dòng)。 樁腿分段焊接質(zhì)量直接決定了樁腿的強(qiáng)度和變形，從而影響了定位銷孔的圓度、同軸度、直線度與位置精度，進(jìn)而直接影響平臺(tái)上下運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性，尤其是多條腿上下運(yùn)動(dòng)的同步控制，錯(cuò)誤安裝甚至導(dǎo)致整體平臺(tái)報(bào)廢。

為了滿足深水區(qū)風(fēng)大浪高水域的作業(yè)要求，需要設(shè)計(jì)出全新的高穩(wěn)性結(jié)構(gòu)樁腿和防滑樁靴。 長(zhǎng)度近百米、重千噸的巨型樁腿制造難度極大，例如作業(yè)水深80 m 的樁腿長(zhǎng)度達(dá)118 m，而允許的最大扭轉(zhuǎn)公差僅為0.00006 rad/m，使得焊接變形控制難度成倍增加，成為全球的共性技術(shù)瓶頸，其中的制造難點(diǎn)包括：

（1）尺寸大、重量重，焊接易變形。 樁腿有圓形、八邊形等結(jié)構(gòu)，圓形樁腿外徑5 m、重量達(dá)1200 t；八邊形樁腿尺寸4.8 m×4.8 m、重量達(dá)800 t，在焊接過(guò)程中難以調(diào)整其姿態(tài)以適應(yīng)最佳焊接工位，容易產(chǎn)生變形。

（2）材料敏感性大，易產(chǎn)生焊接裂紋。 超強(qiáng)度E690 海工鋼碳含量高，焊縫和熱影響區(qū)的淬硬性和冷裂敏感性大，樁腿壁厚大，冷卻速度快，內(nèi)外溫度冷卻速度不一致，極易產(chǎn)生殘余應(yīng)力和裂紋。

（3）樁腿結(jié)構(gòu)復(fù)雜、焊接預(yù)熱溫度一致性控制難。 巨型樁腿結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在焊接預(yù)熱保溫的過(guò)程中難以形成均勻的預(yù)熱溫度場(chǎng)。

從2007 年起，通過(guò)產(chǎn)學(xué)研合作研究，根據(jù)樁腿風(fēng)浪流耦合力學(xué)模型，獲得了海洋極端環(huán)境載荷對(duì)樁腿應(yīng)力、剛度、變形、疲勞性能等的影響規(guī)律及數(shù)據(jù)；根據(jù)樁靴力學(xué)模型，獲得了樁靴強(qiáng)度、變形和拔樁阻力隨入泥深度變化的規(guī)律及數(shù)據(jù)；自主設(shè)計(jì)了具有高穩(wěn)性結(jié)構(gòu)的全地形樁腿被，有圓形、八角形等多種結(jié)構(gòu)，能滿足 35、45、50、80 m 水深的作業(yè)需求；提出了選區(qū)電磁感應(yīng)模塊式的精確加熱，建立了巨樁腿預(yù)熱數(shù)學(xué)模型，發(fā)明了可控連續(xù)預(yù)熱焊接方法，獲得了焊接坡口兩側(cè)預(yù)熱溫度、保溫時(shí)間和冷卻速度的最佳范圍，減少了焊接應(yīng)力，解決了巨型樁腿多段拼接焊接的變形難題，提高了抗疲勞性能；制定了基于選區(qū)電磁感應(yīng)模塊式均布加熱和保溫控制的多層多道定位焊工藝，形成了焊接材料選擇、焊口打底、填充、蓋面、坡口制備、背部清根、消氫處理、去應(yīng)力等成套焊接工藝規(guī)范，實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)度近百米巨型拼焊樁腿的直線度小于5 mm（圖2）[3-9]。

圖2 全地形高穩(wěn)性巨型樁腿

樁腿開孔精度、兩孔的同軸度和直線度直接影響平臺(tái)的上下運(yùn)動(dòng)。 在超高強(qiáng)度厚達(dá)100 mm、外徑2～5 m 的樁腿上加工出多個(gè)對(duì)穿通的φ550±0.5 mm銷孔，超強(qiáng)度鋼E690 抗拉強(qiáng)度大，切削性能差，用傳統(tǒng)的鏜孔工藝在效率和成本上很難滿足。 因此，發(fā)明了預(yù)熱溫控的高效率火焰切割方法和半自動(dòng)裝置，解決了大尺寸厚板曲面銷孔切割中產(chǎn)生的溫度差對(duì)尺寸精度和形狀精度的影響，實(shí)現(xiàn)了φ550±0.5 mm 銷孔的精密切割成形， 孔垂直度誤差小于0.5 mm；還發(fā)明了具有4 自由度自動(dòng)打磨機(jī)，通過(guò)一種碰壁方法和自動(dòng)裝置的智能計(jì)算功能，實(shí)現(xiàn)了板厚方向的內(nèi)外側(cè)全方位打磨，消除了等離子切割形成的氧化物，確保銷孔的圓度和粗糙度[10-12]。

2.3 液壓升降系統(tǒng)設(shè)計(jì)制造技術(shù)

與傳統(tǒng)鉆井平臺(tái)和小型安裝平臺(tái)相比，超大型安裝平臺(tái)是個(gè)龐然大物， 重量相當(dāng)于一艘輕型航母，超過(guò)2 萬(wàn)噸，其靠4 根圓形樁腿頻繁地自升降，樁腿間的跨距超過(guò)100 米，平臺(tái)自升時(shí)傾覆力矩更大、保持穩(wěn)定更難。 加之極端復(fù)雜的海況環(huán)境，原有設(shè)計(jì)制造方法已經(jīng)不適用。

針對(duì)平臺(tái)慣性大、海底地形復(fù)雜、自身及環(huán)境載荷多變的問(wèn)題，建立了液壓升降系統(tǒng)精細(xì)非線性分析模型，優(yōu)化了升降合力作用線的偏移距離和固樁高度，研發(fā)了新型連續(xù)樁腿液壓升降裝置。 通過(guò)同步隨動(dòng)、多樁腿、多軸套交替升降裝置與控制方法（圖3），插銷座在隨動(dòng)過(guò)程中找準(zhǔn)定位，實(shí)現(xiàn)了平臺(tái)在復(fù)雜海底連續(xù)無(wú)停頓可靠升降，始終保證每個(gè)樁腿與平臺(tái)間有一對(duì)插銷固定，解決了巨型平臺(tái)大跨距大傾覆力矩自升易“失控”卡死傾覆的行業(yè)關(guān)鍵難題，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)穩(wěn)定快速提升（圖4）[10-11]。

圖3 連續(xù)液壓升降系統(tǒng)

圖4 安裝平臺(tái)連續(xù)穩(wěn)定自升

針對(duì)大質(zhì)量平臺(tái)大跨距同步升降時(shí)傾覆力矩大易“失控”卡死的難題，建立了基于重心平衡設(shè)計(jì)的安裝平臺(tái)三維模型，獲得了運(yùn)載風(fēng)機(jī)重量、風(fēng)載荷、波浪載荷及流載荷、平臺(tái)重量、壓載水載荷及甲板載荷對(duì)平臺(tái)重心和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的影響規(guī)律，優(yōu)化了應(yīng)力分布及位移變形；提出了大型模塊化高效高精度平地建造，提高了建造精度和安裝精度。 樁腿與升降導(dǎo)軌的配合間隙不大于0.5 mm，實(shí)現(xiàn)了2 萬(wàn)噸重載平臺(tái)提升速度從18 m/h 提高至30 m/h 的高速穩(wěn)定自升[12]。

2.4 高空大風(fēng)下葉片快速精準(zhǔn)安裝

隨著風(fēng)機(jī)容量的增大，風(fēng)機(jī)葉片的長(zhǎng)度也越來(lái)越大，8 MW 風(fēng)機(jī)的葉片長(zhǎng)度超過(guò)80 m， 重量超過(guò)30 t，葉片法蘭盤直徑達(dá)4 m，其端面均勻分布著超過(guò)100 根的安裝螺栓。 葉片巨頭LM Wind Power 為GE Haliade-X 12/13MW 海上風(fēng)電機(jī)組設(shè)計(jì)的葉片長(zhǎng)度達(dá)107 m，2020 年9 月在美國(guó)波士頓的風(fēng)力技術(shù) 測(cè) 試 中 心 （the wind technology testing center，WTTC） 完成了測(cè)試； 另一支葉片通過(guò)了英國(guó)ORE Catapult 的全面測(cè)試，包括靜態(tài)測(cè)試、疲勞測(cè)試和疲勞后測(cè)試。據(jù)悉，該葉片即將獲得TüV Nord（德國(guó)技術(shù)監(jiān)督協(xié)會(huì)）頒發(fā)的部件認(rèn)證證書。

在高空大風(fēng)隨動(dòng)載荷下，巨型葉片逾百螺栓同時(shí)精準(zhǔn)定位、 動(dòng)態(tài)插入葉輪安裝孔的難度極大，周長(zhǎng)累積安裝誤差僅3 mm，極易“失準(zhǔn)”（圖5）。 針對(duì)百米高空大風(fēng)隨動(dòng)載荷下巨型葉片逾百螺栓同時(shí)精準(zhǔn)定位易“失準(zhǔn)”的難題，發(fā)明了兩根繩索保持恒水平、恒張力、恒角度不變的姿態(tài)隨動(dòng)控制方法；研制了角度可調(diào)式穩(wěn)貨機(jī)構(gòu)， 由恒張力穩(wěn)貨絞車、鋼絲繩、固定導(dǎo)向滑輪、行走小車、導(dǎo)軌、行走牽引絞車等組成。 如圖6 所示，鋼絲繩從穩(wěn)貨絞車上引出后， 通過(guò)吊臂根部和頭部的固定導(dǎo)向滑輪組換向后、 再通過(guò)導(dǎo)向小車滑輪組連接到被吊巨型葉片上，穩(wěn)貨絞車出繩位置隨葉片位置與吊臂角度變化而動(dòng)態(tài)匹配調(diào)整。 此外，提出了新型的緊湊型回轉(zhuǎn)支承裝置、旋轉(zhuǎn)平臺(tái)、大噸位雙變幅機(jī)構(gòu)、輕型副臂和大容量起重絞車，并開發(fā)了一系列大型全回轉(zhuǎn)起重設(shè)備，提升能力為 900、1200、3200 t[13]。

2.5 激光鍛造修復(fù)再制造

圖5 高空精準(zhǔn)定位要求高

圖6 角度可調(diào)式穩(wěn)貨系統(tǒng)

巨型海上風(fēng)電安裝平臺(tái)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一些結(jié)構(gòu)件在彎曲成形過(guò)程中易產(chǎn)生應(yīng)力集中而導(dǎo)致裂紋，如圖7 所示。 焊接是平臺(tái)建造最重要的工藝，焊縫也容易產(chǎn)生氣孔、裂紋等缺陷，如圖8 所示。 這些損傷和焊接缺陷是常規(guī)熱修復(fù)存在的問(wèn)題：①內(nèi)應(yīng)力難消除、變形難控制；② 焊補(bǔ)修復(fù)的強(qiáng)度低、塑性差、疲勞壽命短，不能滿足等強(qiáng)度修復(fù)原則。 激光鍛造修復(fù)再制造提供了一種低應(yīng)力、高抗疲勞、長(zhǎng)壽命的新方法。

圖7 結(jié)構(gòu)件彎曲裂紋

圖8 焊縫裂紋

激光鍛造修復(fù)再制造采用復(fù)合增材制造的原理，將兩束不同功能的激光束同時(shí)且相互協(xié)同制造金屬零件。如圖9 所示，第一束連續(xù)激光熔覆3D 成形零件，與此同時(shí)第二束短脈沖激光（脈沖能量5～10 J，脈沖寬度10～30 ns）直接作用在高溫激光熔覆金屬表面，金屬表層吸收激光束能量后氣化電離形成沖擊波，利用脈沖激光誘導(dǎo)的沖擊波（沖擊波峰值壓力為GPa 量級(jí)）對(duì)處于鍛造溫度區(qū)的金屬進(jìn)行沖擊鍛打。 熔覆成形激光參數(shù)與沖擊鍛打參數(shù)相互約束與協(xié)同，首先通過(guò)溫度測(cè)量確定激光熔覆層溫度場(chǎng)，然后根據(jù)溫度場(chǎng)確定激光沖擊鍛打的最佳鍛造溫度區(qū)域、尺寸范圍及沖擊鍛打參數(shù)，激光沖擊鍛打頻率與壓力參數(shù)的選擇又約束著激光熔覆速度與送粉參數(shù)的選擇。 最終，激光沖擊鍛打使熔覆層發(fā)生塑性形變，消除了熔覆層的氣孔等內(nèi)部缺陷和熱應(yīng)力，提高了金屬零件的內(nèi)部質(zhì)量和機(jī)械力學(xué)綜合性能，并有效控制宏觀變形與開裂問(wèn)題[14-18]。

圖9 激光鍛造原理

激光鍛造具有如下優(yōu)點(diǎn)：

（1）細(xì)化晶粒與鍛造態(tài)。 鍛打使晶粒細(xì)化和均勻化，減少了激光3D 打印金屬零件的內(nèi)部缺陷，如縮孔、氣孔等，實(shí)現(xiàn)了原位修復(fù)“鍛造態(tài)”組織，大幅提高機(jī)械性能。

（2）消除應(yīng)力與長(zhǎng)壽命。 消除了殘余拉應(yīng)力，形成了殘余壓應(yīng)力， 解決了薄壁金屬3D 變形與開裂問(wèn)題，大幅提高疲勞壽命。

（3）適應(yīng)性強(qiáng)與復(fù)雜性。 由于光束直徑與形狀、脈沖寬度、脈沖能量、重復(fù)頻率等參數(shù)可以精確調(diào)控， 適應(yīng)于各種材料和復(fù)雜結(jié)構(gòu)件的高質(zhì)量成形，尤其是大型結(jié)構(gòu)。

（4）工序減少與低成本。 無(wú)需消除內(nèi)應(yīng)力、變形并提高機(jī)械力學(xué)性能的后處理工藝，節(jié)約了大量時(shí)間，大幅降低生產(chǎn)成本。

3 工程應(yīng)用

從2008 年起至今， 研制了自升自航式安裝平臺(tái)的系列高端裝備，安裝速度為1 臺(tái)/天，比歐洲最快效率（1 臺(tái)/2 天）提高 1 倍。

（1）作業(yè)水深 55 m，4 樁腿型 8 MW 海上風(fēng)機(jī)自航自升式超大型安裝平臺(tái)（圖10）。主要技術(shù)參數(shù)為：航速 13 節(jié)，可載運(yùn)4 套8 MW 風(fēng)電機(jī)組；四根圓形樁腿，單腿提升能力4500 t；采用繞樁吊設(shè)計(jì)，起吊高度達(dá)到135 m。 滿足了在4.8 m 浪高、14 m/s風(fēng)速、 工作水深達(dá)55 m 的惡劣工作環(huán)境下8 MW風(fēng)電機(jī)組高效吊裝的苛刻要求，完成了世界首批32臺(tái)8 MW 風(fēng)機(jī)的安裝，產(chǎn)生了巨大的行業(yè)影響力。

（2）作業(yè)水深 45 m，6 樁腿型 6 MW 海上風(fēng)機(jī)自航自升式超大型安裝平臺(tái)（圖11）。主要技術(shù)參數(shù)為：首型平臺(tái)航速 12 節(jié)，可載運(yùn)10 套 6 MW 風(fēng)電機(jī)組；艏艉各3 臺(tái)推進(jìn)器實(shí)現(xiàn)DP-2 動(dòng)力定位，可保證高精度海上定位；六根八邊形樁腿，單腿提升能力3750 t，工作水深 45 m，最大提升高度50 m，可連續(xù)快速提升船體使其離開海面，形成安全平穩(wěn)的作業(yè)平臺(tái)；配備1000 t 主吊和50 t 輔吊，最大起吊高度120 m。

圖10 8 MW 安裝平臺(tái)

圖11 6 MW 安裝平臺(tái)

（3）作業(yè)水深 50 m，鐵建風(fēng)電01，是國(guó)內(nèi)首艘1300 t 自升自航式風(fēng)電安裝船，4 根圓形樁腿，作業(yè)水深 50 米， 能安裝 8 WM 風(fēng)機(jī)，1300 t 繞樁吊機(jī)為國(guó)內(nèi)最大（圖12）。

圖12 鐵建風(fēng)電01 號(hào)

研制的不同規(guī)格的系列裝備已廣泛應(yīng)用于中國(guó)、英國(guó)、丹麥、德國(guó)等國(guó)家的著名海上風(fēng)電場(chǎng)建設(shè) ， 如 ：London Array OWF、Anholt OWF、Gunflet Sands Extension OWF、West Duddon Sands OWF、Burbo Bank Ext、Race Bank OWF、Horns Rev ⅢOWF 等。不斷創(chuàng)新了海上風(fēng)機(jī)安裝的世界記錄，如：2013 年在 Gunfleet Sands Extension OWF 首次成功安裝 6 MW 風(fēng)機(jī)，2016 年在英國(guó) Burbo Bank 海上風(fēng)場(chǎng)完成世界首批32 臺(tái)8 MW 風(fēng)機(jī)安裝，等等。

在國(guó)內(nèi)外的應(yīng)用產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，形成了巨大的國(guó)際影響力，中國(guó)央視和英國(guó)BBC 聯(lián)合攝制紀(jì)錄片《改變地球的一代人》，其內(nèi)容包括本研究之一“發(fā)現(xiàn)號(hào)”為暴風(fēng)肆虐、環(huán)境惡劣的世界最大海上風(fēng)電場(chǎng)——英國(guó)“倫敦陣列”的建設(shè)提供解決方案，展示了中國(guó)制造的強(qiáng)大能力。 該紀(jì)錄片在央視一套（CCTV1）、英國(guó)廣播公司（BBC）、德國(guó)ZDFneo、香港電臺(tái)（RTHK）等知名媒體連續(xù)播放。 此外，被國(guó)際權(quán)威評(píng)估機(jī)構(gòu)《海上支持雜志》授予“海洋可再生能源獎(jiǎng)”，全球海上風(fēng)電安裝平臺(tái)首次獲得該獎(jiǎng)項(xiàng)。

4 結(jié)束語(yǔ)

海上風(fēng)電作為可再生清潔能源之一，受到世界各國(guó)的高度重視和大力發(fā)展。 海上風(fēng)電場(chǎng)正從淺水區(qū)走向具有更佳風(fēng)能資源的深水區(qū)，在風(fēng)大浪高水深的惡劣環(huán)境中， 安裝超大型風(fēng)機(jī)具有極大的難度。 本研究解決了腿站立作業(yè)易“失穩(wěn)”、大平臺(tái)大跨距大傾覆力矩自升易“失控”、高空吊裝巨型葉片逾百螺栓精準(zhǔn)定位易“失準(zhǔn)”的三大技術(shù)難題，自主研發(fā)了不同規(guī)格的系列裝備，在中國(guó)、英國(guó)、丹麥、德國(guó)等國(guó)家的著名海上風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)中獲得了廣泛的應(yīng)用，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，形成了巨大的國(guó)際影響力。