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改造海上风场运维船进行海底调查

日期:2018-11-08    来源:风电峰观察

国际风力发电网

2018
11/08
09:47
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关键词: 海上风电 海上风场 风电运营商

  德国海上风电运营商Wpd正在尝试开展一种创新的海底勘测方法:通过改造海上风场运维船进行海底调查。该方法在位于北海的Nordergründe海上风场率先尝试,并逐步引入到Butendiek,Dan Tysk和Sandbank等海上风场。
 
  技术方案的提出和优势
 
  对于已投运的海上风场,定期检查海床情况防止由于异常情况造成基础结构附近海缆损坏和防冲刷保护的破坏至关重要。 特别对于像Nordergründe这样的江河入海口处的风电场,海底条件会经常改变,定期检查更是非常重要。
 
  有些国家对定期开展海床调查是强制性要求,比如在德国,其联邦海事和水文局(BSH)负责监督和检查海上风电是否执行到位。但使用专用海洋勘测调查船比较昂贵,特别是如果调查船由于天气等原因,多次往返于大陆和现场之间,成本更是陡增。
 
  为此,陆上和海上风机运维服务提供商——德国风能技术公司提出了一个大胆的设想,即利用风电场现有的运维船进行海底调查工作。这家德国采用的设计方案是:在CTV运维船上配备多波束声呐装置。
 
  其实,该方案源于一个非常简单的想法:为什么不能改装几艘运维船,以便利用闲置时段,在风场内开展定期且详细的海床调查呢? 但这个想法其实最早已经在英国海上风场进行了应用,直到最近,才在德国海上风场广泛使用。
 
  使用现有运维船进行海底调查具有很大优势:一是通过升级CTV,运维船兼具运维服务和水下调查等多种功能,可大大降低运维成本。二是可使得运维船的使用更加灵活,比如可开展运输人员、零部件、平台补给以及水下勘测等各种工作。但毫无疑问,这种调查活动会影响原运维工作的正常执行,燃料消耗也会增加。
 
  应用案例——Nordergründe海上风场
 
  据了解,Nordergründe的海床条件非常具有挑战性,由于它靠近威悉河入海口,导致海底沙波的产生,这意味着相比于其它风场,它的水深经过一段时间可能产生几米的变化,同时伴随有比较严重的冲刷,电缆有暴露在外的风险。
 
  德国风能技术公司和船东改造了两条运维船 ,他们在每艘船上船井处安装一台来自Kongsberg Maritime公司的多波束声呐,以方便的检测海床上的沙波,冲刷和杂物。比如风场内需要使用自升式平台船,就可通过事先安装在运维船上的声呐装置定位,已确定在何处安全地展开支腿。
 
  自从安装声呐以来,这两条运维船会用来定期观测Nordergründe风场的风机和变电站基础周围的冲刷情况,确定是否在发生变化。
 

 
  例如,上图的声呐勘测结果就直观的反映了海上风机基础附近海床和防冲刷保护的变化情况。其中黄色和橙色部分表示海缆覆盖层或防冲刷保护层增加;青色和蓝色表示减少,专业机构会据此给出是否采取相应措施的建议。
 
  海缆保护也是该风场的重要海底调查任务之一。他们会仔细调查场内海缆路径,特别注意海缆与基础接口处和海缆覆盖层; 定期比较测深数据和海缆敷设深度; 确保海缆在进入风机基础或变电站基础的入口处才离开海床。
 
  工作方式
 
  一旦经过改造的运维船到达指定调查区域,安装在船井内的声纳就开始工作。 在Kongsberg公司的协助下,德国技术公司经过培训的专业人员操作声呐。 运维船在航行过程中就可完成调查,无需固定在某一位置。调查过程中, Kongsberg Seatex运动参考设备会对船只的运动进行补偿。调查完成后,人员把探测头拖会船内。
 
  确保水下设施正常和海床情况良好是风电场的运维重点工作之一,他们的调查结果都是量身定制的,能满足风场运营商的特定要求。有些运营商可能只是希望海底的一切都像他们希望的那样, 而有些运营商想要了解更多信息,比如原始数据、交互式数据、图表,以展示更详细的海床状况。数据经过初步处理后,运营商就可以通过德国风能技术公司的在线门户网站访问获取。 如果发现异常,他们还可以提供适当的修复解决方案。
 
  值得一提的是,德国风能技术公司通过在同一区域内对多个海上风电场同时调查,并共享调查资料的方法可降低几个风场的勘测调查成本,这种“集群方法” 非常适用于其他市场,许多在其他国家海域建造的风电场也会遇到在德国的相同问题。
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