海上风电行业正面临一系列挑战，其中包括与运输和安装（T&I）相关的风险，DNV的数字化解决方案和软件可以帮助管理这些风险。
解决运输和安装难题
海上风电被视为全球能源生产脱碳化的一个重要推动元素，预计海上风电装机容量将在2035年前增长10倍，达到519GW。海上风电作为清洁能源的可行来源之一，已得到普遍认可，近年来还出现了一些有趣的发展。
对海上风电的能源转型的高度关注和降低平均电价（LCOE）的需求，正在促进风机尺寸和输出的迅速增长。技术进步使得未来漂浮式风机将在深远海一展拳脚。如何在降低建造、安装和维护成本方面进行技术创新，将成为关注重点。
另一方面，根据国际能源署（IEA）在2023年6月发布的《可再生能源市场更新》报告，由于中国以外在建项目的数量较低，海上风电的增长预计不会达到两年前创下的记录水平。
识别挑战和瓶颈
今年，主要由于全球经济形势的恶化，海上风电行业遇到了一些挫折。在美国，由于零部件和劳动力成本的通胀以及融资利率的上升，海上风电项目的成本自2021年以来上涨了57%。在欧洲，到2050年还有150GW的目标，其中三分之一计划在今年和明年投入运行，但是成本的上升也导致了一些项目的延迟和取消。
显然，控制成本是一个需要克服的主要挑战，由于原材料和资金的成本是运营商无法控制的，因此需要更多地关注风电场建设和运营的其他方面。在DNV《漂浮式风电：将雄心变为行动》报告中，列出了由漂浮式海上风电行业从业者所确定的阻碍漂浮式海上风电发展的主要风险。
在已确定的风险中，排在首位的是两个与运输和安装（T&I）相关的领域。排在第二位的是安装船的可用性，显然又是一个运输和安装问题。
漂浮式风电结构的数量将远远超过石油和天然气行业曾经使用过的钻井平台和其它平台的数量，这就要求新建或改造船队，以更好地适应海上风电的需求。安装船的建造和改造复杂且费时，换句话说，海上风电能源转型的成功取决于风电安装船的可用性。
第一个确定的风险（港口和基础设施）也可能与运输和安装（T&I）有关，因为业主和工程、采购和建造（EPC）承包商需要提前为他们的项目预留港口设施和设备，这需要更详细和准确的规划。固定式风机和漂浮式风机的运输和安装（T&I）也有所不同。由于固定式风机主要是在现场建造的，所以安装费用占总成本的比例比漂浮式风电高，而漂浮式风电的大部分组装是在岸上完成的。
对于固定式海上风机（OWT），装配和安装占比为10.4%，因为在岸上可以做的装配较少。
图片来源：NREL 2020 Cost of Wind Energy
一个软件解决方案，解决一个硬件问题
如果不考虑物流和技术如何在规划、生产和其他方面来进行改善，纯粹从财务角度来看，可能很难找到降低成本的机会。为此，DNV开发了一套软件解决方案，以帮助解决日益复杂的运输和安装（T&I）问题。
管理运输和安装（T&I）风险是固定式和漂浮式海上风机（OWT）项目生命周期的重要部分。然而，经验表明有些项目没有充分考虑这一点。因为在设计早期没有充分地考虑运输和安装（T&I）的影响，导致复杂的操作或结构部件高昂的重新设计费用。有些运输和安装（T&I）在没有整合船体和运输对象的情况下进行，导致低估或高估了所设计的结构的响应。
DNV数字化服务部的浮式结构产品经理张帆博士这样描述客户的反馈：“T&I一般是漂浮式海上风机（FOWT）项目的一个复杂过程。在规划和设计阶段，考虑和分析的不足可能导致结构的意外变化，建设和安装的严重延迟，增加整个项目的资本支出（CAPEX）。”
DNV的海上结构软件Sesam已广泛应用于石油和天然气以及其他行业几十年，进行运输和安装（T&I）的设计和分析。它可以根据响应谱、加速度或者一体化的水动力和结构分析，计算结构响应，以进行极限状态（ULS）和疲劳极限状态（FLS）分析。
模块化方法带来的好处
通过使用非线性耦合分析，Sesam可以在现场作业之前，直观地模拟、测试和评估海上作业。这降低了固定式和漂浮式结构及其风机的运输、安装和吊装以及海底设备安装的风险。
对于典型的漂浮式风机安装过程，Sesam可以帮助用户分析装船、运输、浮卸、码头装配、湿拖、系泊/电缆回接和其他作业。对于典型的固定式安装过程，该软件也可以很好地分析装船、运输、安装和相关作业。Sesam针对漂浮式结构的功能也可以用于驳船或重型吊装船的运输分析。
Sesam的优点之一是它的模块化方法，以及将同一模型应用于从初始设计到最终设计的所有设计迭代阶段的概念。这将大大减少建模/分析时间。另一个优点是，不同模块之间有一个通用的接口，对终端用户来说，这将比使用其他系统供应商提供的多种工具更简单易用。
这将提高准确性和保真度，并有助于让业主/EPC对整个项目过程和成本评估有一个更好的概览。此外，高效的分析和用户友好的3D工具使用户更容易理解作业过程，快速评估不同的方案，甚至实时（现场）的修改/反应。
OleJan Nekstad
竞标延迟的一个原因可能是成本的增加，因此降低成本和理解相关风险至关重要。运输和安装影响了成本的构成，是在开发过程的早期需要考虑的重要因素。
