摘要：风力发电技术日趋成熟，规模逐渐扩大，因此，风电施工设备的市场也越来越大，且对施工设备的性能要求越来越高。本文结合国内外陆上及海上风电施工设备现状和典型风电场施工情况，以及现有风电施工设备的特点，分析我国风电施工设备技术水平及市场前景。
关键词：风电；施工设备；市场；现状
近年来我国风电行业发展迅速，到2009年已成为仅次于美国、德国，成为世界第三大利用风力发电的国家。风力发电包括陆上风电和海上风电。陆上风电，指建在陆地的风电场。海上风电，泛指建在海水里或涨潮时海水可淹没滩涂的风电场，包括潮间带风电（俗称滩涂风电）、近海风电（水深5～50m）、深海风电（水深≥50m）。由于对风资源的要求和对土地的限制，风电项目多建在偏远荒漠丘陵山地，或海上不易于养殖种植的沼泽滩涂。所以，风电项目对施工设备的要求非常高，要求其起重能力大、起升高度大，通过性好。转场方便、快捷、抗风能力强，适应严寒高温环境，海上风电还有抗风浪、防腐的要求。
1.风电施工设备市场情况
至2020年，我国风力发电将达到1亿千瓦，这将为施工设备制造业带来巨大的商机，以中国水电顾问集团华东勘测设计院对江苏风电规划设计的计算方法，估算我国至2020年1亿千瓦风电带来的施工设备市场数据。
2.国内外陆上风电施工设备情况
2.1国内外现状
传统的陆上风电的吊装设备是以大型的履带吊机和汽车吊为主，国外代表产品有德国的LR1800履带起重机、LTM11200汽车起重机、美国格鲁夫开发的GTK1100汽车起重机等，国内主要有徐工研发的800t汽车起重机、三一重工推出的650t的履带起重机、中联重科生产的630t履带起重机、郑州新大方QLY系列轮式起重机等。然而，在使用过程中，履带吊和汽车吊都存在很多问题，履带吊吊载能力强，但需花巨资铺设专用道路，需要频繁拆装，转场速度慢，仅有20%的时间用于风机吊装，其他时间都用于拆装、转场。大型汽车吊转场较灵活，但是起重能力一般较小，只能吊装1.5MW以下的机组，而且价格昂贵，抗风能力差。
2.2郑州新大方QLY系列轮式起重机技术水平与创新点
郑州新大方开发的QLY系列轮式起重机，在陆上风电施工设备行业处于国内领先、国际先进水平，从根本上解决了履带起重机、汽车起重机风电施工的问题。QLY现有产品满足国内外主要风电主机厂2~2.5MW风机参数，新开发的3.0MW机组新产品在一定时期处于技术制高点，可满足风电安装市场需要及能源、冶金、石化、海工等大型工程需要。
QLY系列起重机有如下创新点：
（1）起重机采用轮胎底盘，创新型支腿结构与行走车体合二为一结构，适应5m路宽的道路，相较履带吊至少8m路宽的要求，一个风电场的建设可节省修路费用约1000万元。（2）采用成熟的液压独立悬挂，独立转向，可以横行、斜行、八字行，适应复杂吊装站位要求，满足复杂路面行走要求，较履带吊更加灵活。（3）起重机的设计充分考虑我国风电现场山地、丘陵、沙漠复杂地形，塔身及起重臂均采用三级伸缩桁架结构，自行架设、拆卸，仅需30m×30m小施工平台，由此带来的节省投资更为可观。（4）采用分体快装式机台，避免拆卸回转轴承，提高安装效率，降低运输成本；底盘、回转支承、中机台组合重量和尺寸都满足最新公路运输要求。（5）动力强劲、安全性高。利用连杆机构将上车放倒，降低行驶重心，现场最大爬坡度26%；结构伸缩节间连接采用液压自动穿销，减少高空作业；整机转场行走采用便携式无线操作盒，驾驶员跟车操作，能根据道路及路面情况适时调整，提高操作效率，安全可靠。（6）采用CAN总线控制技术，电液比例控制技术，故障率低，维护保养方便，可以采用无线遥控操作，施工作业方便。
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3.国内外海上风电施工设备情况
3.1国外现状
国外的海上风电场一般都在水深5米以下的浅海区域，施工使用海上风电专业升降式起重船，瑞典的Bockstigen，英国的KentishFlats。东海大桥海上风电项目采用2600t浮吊设备，但其费用较高，不适合大型商业化推广。且这些都只适合在近海施工。潮间带滩涂地大型施工船无法航行，现有的陆上车辆也无法驶入，没有合适的装备，导致施工非常困难。目前在国内外都处于空白状态，而我国沿海区域广阔，有大量的潮间带风力资源。
3.2郑州新大方拟开发的300t潮间带风电起重机技术水平与创新点
郑州新大方正在开发的潮间带安装、运输成套施工设备，解决了潮间带风电施工的难题，填补了国内外空白，技术水平属于国际领先。
3.36MW海上潮间带风电吊机主要有以下几方面的创新点：
（1）采用了10°的自动调平系统，适应滩涂作业的复杂海滩情况。
（2）撑臂和起重臂的双人子结构，使得结构安全性更高，承载能力更强，偏载性能也更强。
（3）吊装性能更大，在存在5°偏角的情况下，能照常工作，能够有效防止施工作业中船体倾斜，极大地提高了设备的实用性和适用性。
（4）臂架多组合工况，即可用于2.5MW风机，也可用于5MW风机施工，经济性好。
4.滩涂运输车情况
根据目前了解的资料，国外滩涂风电建设多采用围堰施工方式，避开了使用大型滩涂运输机械的情况，专业用于海上风电施工的大型运输车基本处于空白，国外有多家企业能够生产类似的履带式运输车。包括：瑞典DV206双节履带运输车；俄罗斯DT30蟒式双节履带运输车等。但其主要用于军事用途，其特点是：机动性能好、行走速度高、爬坡能力强。但用于风电安装时，其运输能力低的特点暴露无疑。对于国内滩涂风电施工，也基本上借鉴了围堰施工方式，但这种施工方式要耗费高额的路基施工费用。目前国内有机械设备生产厂商正在或已经设计和制造了滩涂风电运输设备——即滩涂运输车，从而降低整个施工费用。从目前情况看，国内也仅仅有大连重工集团一家单位造出了样车，但其还在试验阶段，并没有投入实际工程中检验其技术可行性。
郑州新大方开发的DCT系列滩涂运输车，已经生产出样机，与传统履带运输车相比有以下特点：
（1）运输能力大：单车实现65-100吨的运输能力，满足风电部件运输要求。
（2）接地比压小：使用了独特的组合式橡胶履带技术，使车辆满载时最小平均接地比压仅为0.017Mpa，保证车辆在滩涂等泥泞路面正常行走，不会沉陷。
（3）能够涉水运输：在水深大于5米时，通过可升降平台，保证整车在5米水深正常行走。
（4）多履带同步技术：使用了四只以上的行走履带，突破了多履带行走技术难题。
（5）独特的履带转向机构：使用了回转支承连接两个履带架，解决了多履带转向的技术难题。
（6）可并车串车作业：需要运输更大吨位部件时，可将多车串联与并联，实现更大吨位部件运输。
总结
郑州新大方重工科技有限公司紧跟国家发展战略，以市场为导向，依靠技术创新，抢占市场先机，在陆上、海上风电（上接第283页）施工领域，已开发的和即将陆续开发的风电施工成套设备，安全可靠、实用性强、经济性好、技术先进，处于国内领先、国际先进技术水平。
参考文献：
［1］赵大庆，王莹，韩玺山.风力发电场的主要环境问题[J].环境保护科学，2005，31（3）：60－70.
［2］杨小力.西北地区风力发电的环境价值研究[J].生态经济，2010（7）：143－145．
论文作者:陈贤振
论文发表刊物:《河南电力》2018年14期
论文发表时间:2019/1/2
标签：风电论文; 滩涂论文; 履带论文; 起重机论文; 设备论文; 海上论文; 陆上论文; 《河南电力》2018年14期论文;