2018年，全球海上风电市场发展稳健，新增装机容量4.5吉瓦（GW），占2018年风电新增装机的8%。目前，全球海上风电累计装机规模已达23GW，约占全球总装机规模的4%。根据全球风能理事会预测，全球海上风电预期将以超6GW的年增长规模持续发展。未来，亚洲市场将成为拉动海上风电发展的领军角色，紧随其后的是北美市场，欧洲则将继续贡献稳定的市场份额。预计到2025年，全球海上风电总量将占全球风电总装机的10%，总装机容量达到100GW。
    为了提高海上风电安装效率、减少运营成本，全球风电产业将朝着离岸越远、风机功率越高、工作水深越深的方向发展，这不仅对风电安装船的设计提出了新的要求，更促使新型专用风电安装装备出现。

    市场需求 促使风能装置发展

    随着海上风电全面提速，相关专业船舶的需求将日益增长。从容量看，风能装置需求量将继续扩大，这部分增长主要集中在印度、日本、韩国、菲律宾、泰国等国。
    海上风电安装船的主要设计参数包括：船舶用途与作业区域、环境条件、升降系统与桩腿类型、风机涡轮存放、起重机性能、船体和桩腿结构的建造与管理、动力定位试验等。这其中，可靠性和灵活性是船东最关心的要素。只有确保每艘风电安装船的升举系统（桩腿、齿轮箱、锁紧装置）、动力定位系统稳定安全，保证起重机、直升机平台有效操作，才能让船东在最大限度内获得优厚的经济回报。
    从目前已有的风电安装船来看，几乎所有船型设计都由欧洲和中国的设计商完成。其中欧洲最主要的设计商为荷兰的GustoMSC公司，其设计的NG系列多功能自航自升式安装船广受市场好评，A2 SEA、GeoSea、Seajacks、MPI Offshore等欧洲知名运营公司都有NG系列产品的身影。NG系列产品中，最大型为NG-14000X。该型船有4条桩腿，配备高性能齿轮与齿条升降系统和斜向预载系统，升降作业更简单、迅捷和安全，集运输与安装功能于一体，性能优异。

    新技术点 在于低能耗高负荷

    据Wind Europe统计，2018年欧洲新安装的海上风机平均单机容量为6.8兆瓦（MW），比2017年增加了15%。最大的风机是来自MHI Vestas海上风电的两台V164-8.8 MW风机，转子直径为164米。业内专家表示，新一代海上风机将高达270米，装有120米长的叶片。由于风机的尺寸和安装高度不断增加，市场上现有的海上风电安装船面临越来越大的困难。为了应对未来不断增加的风机尺寸，国外的风电安装船运营公司和设计商已开始着手研发新一代船型。
    例如，GustoMSC公司推出的NG-20000X型设计，代表了未来海上风电船的发展方向。NG-20000X型引入了基于起重机和顶升系统之间智能接口的新型解决方案，打造了伸缩腿式起重机，可以在保持平台稳固安全的前提下，显著增加起重机尺寸，同时兼顾经济性。该型起重机具备综合优势，在有限的高度上具备很高的提升能力，适合安装重型基座，也可以在更高的高度上，安装下一代10MW以上的风机。该型船通过引入伸缩臂，具备了非常高的起重高度，120米处可以起重2500吨，160米处可以起重1250吨。5600平方米的甲板上可以承载16500吨的有效负荷，工作水深达到70米。
    为了满足2022年新一代风电机组的安装需求，Jan De Nul公司推出了“Voltaire”号自升式风电安装平台。该船可用于运输、提升和安装海上风机、过渡件和基座。“Voltaire”号的主要特点为配备了一台超过3000吨的主起重机，作业水深约为80米，有效载荷约为14000吨，可容纳100人。该船具有四条桩腿，可将其自身升高至海平面以上，以确保稳定的工作条件，并配备DP2系统。在排放技术方面，Jan De Nul公司也开辟出新天地，“Voltaire”号配备了先进的废气过滤技术，成为风电安装船中的第一艘超低排放船（ULEv），具备欧洲Stage V排放标准认证。
    值得一提的是，与Jan De Nul的另外两艘自升式船舶——“Vole au vent”号和“Taillevent”号相比，“Voltaire”号的甲板空间几乎增加了100％。该船不仅能够装载下一代风力涡轮机和基础，更大的甲板空间也将使Jan De Nul能够优化海上装置并降低燃料消耗和排放。

    新宠出现 升级换代抗压更强

    尽管海上风电项目成本昂贵，但一些国家陆上可开发风力资源有限，亟待开发海上风力资源，这些因素进一步推动了海上风电开发的热潮。目前，在各国政府及相关机构的积极推动下，欧洲海上风电发展活力不减，中国海上风电建设如火如荼，其他国家也开始进军海上风电产业。此刻，全球风电产业也开始向离岸远、风机功率高等方向发展，新型专用风电安装装备将在不久出现。
    适用水深越深。随着海上风电场建设逐步向深水推进，风电安装装备的水深适应能力将逐步增强。目前，海上风电安装船的适用水深为40～60米，新一代风电安装船工作水深可达到70米以上。随着浮式风机的逐步成熟，升级换代后的新船将适用更深水域。
    主吊能力越强。更高的风机功率代表着更大的风机尺寸和更高的安装高度。目前，8MW海上风机研制工作已经取得成功，10MW～12MW以及更高级的风机也即将推出。与此同时，海上安装的一体化吊装能力也将进一步增强。目前，海上风电安装平台主流吊装能力一般在800～1500吨，更有2000吨以上起吊能力的风电安装船出现，而下一代“巨无霸”型的主吊装置将成为潮流。
    主甲板可利用面积越大，承载能力越强。为了提高安装效率，海上风电安装船将运载更多更大的风机设备，这就要求其主甲板面积进一步加大，主甲板承载能力进一步增强。前几年，主甲板的承受能力为4吨/每平方米，目前已达到20吨/每平方米。可以预测，主甲板的面积和单位面积承受能力，都将不断扩容。
    随着海上风电场建设能力的不断成熟，风电安装船的功能也愈发完善，在容纳更多工作人员的前提下，动力定位系统、大功率打桩机、抱桩器等是“标配”，直升机甲板是“高配”。而能承受住超恶劣的海洋环境，克服因天气原因造成的停工难题，则是风电安装船下一个“梦”的开始。（公海赌赌船官方网站第七〇八研究所 潘放）