本文2691字，阅读约需7分钟

摘要：海上风力发电是一项在日本备受期待的技术。其主要技术难点在于控制风力发电机（下称“风机”）的建设成本，以及保障用于建设作业的船只。为解决这两大问题，日本清水建设公司建造全球最大规模的自航式SEP船（自升式水上作业平台）“BLUE WIND”，受到广泛关注。2022年10月刚刚完工的SEP船将对日本的海上风力发电带来何种影响？本文采访了清水建设公司工程业务总部的策划部总经理由良佳之先生。

关键字：海上风力发电、风力发电机、自航式SEP船、自升式水上作业平台、BLUE WIND、碳中和

陆上风力发电的建设难题

清水建设是一家拥有210年多历史的综合性建筑公司（大型建筑承包商），作为日本五大建筑公司之一，具有丰富的建筑物、道路、隧道等基础设施施工经验。而作为一家老牌建筑公司，为何决定进军风力发电建设业务？

“2012年，日本政府颁布了《固定价格收购制度》（FIT制度），这项制度规定，由国家决定可再生能源发电的电力价格。通过这项制度，除太阳能以外的所有可再生能源都成为可以收购的对象。制度颁布后，可再生能源的商业化发展势头迅猛，但其实早在这之前，可再生能源就被认为是日本确保稳定电力供应不可或缺的能源。大约在2000年，我们接到来自电力公司的陆地风电设备建设相关咨询，就是从那时开始积累相关经验。”

上述发言来自清水建设公司工程业务总部的策划部长由良佳之先生。由良先生还在清水建设的工厂建设业务中负责生产线、网络设施和风力发电等板块。近年，随着风力发电的重心从陆地上转移到海上，清水建设也承接过多个海上风电项目。截至2022年，清水建设所建造的风力发电设备（包括陆上及海上）约占日本所有风力发电设备的20%，无疑是业内兼具技术和经验的顶级选手。

由良佳之先生强调日本完善基础设施的必要性

目前，日本的风电正从陆地转向海上。这是由于陆地上的发电厂选址有限，其中有条件建设具备高发电效率的大型风机的场地就更少。

将风机部件运输到施工现场是一项极其困难的作业，有时甚至还要新修建道路。同时，利用隧道、公路等进行搬运需要进行交通管制，向政府及警方申请许可也要耗费工时。

而相较之下，海上风电的施工自由度就高得多，因而受到青睐。但是，建设海上风机需要将风机的叶片（涡轮机）、立柱（塔筒）等部件从港口运输到指定地点，在海上进行施工，此时就需要用到SEP船（SEP，即Self-Elevating Platform，自升式水上作业平台）。

日本第一艘“自航式”SEP船

目前，拥有SEP船的日本综合性建筑公司有鹿岛建设、五洋建设，以及大林组。而清水公司所建造的“BLUE WIND”与上述公司的船只大不相同。

首先是船只的尺寸。BLUE WIND船宽50米，船长142米，可以一次性运载供建设7台8MW（megawatt）风机（目前欧洲海上风电的主流规格）的所有部件，即使是更大的12MW风机也可以运载3台。

可以预测，为提升发电效率，未来的风机将越来越大。面对这一趋势，BLUE WIND配备了最大起重能力达2500t的起重机，能够轻而易举地举起巨型风机部件。单次能运载的部件更多，也意味着工期能够更短。

BLUE WIND的另一大特点在于它是“自航式”平台，即平台可以自主航行。日本国内的综合建筑公司目前为止拥有的SEP船均属于非自航式，因此需要另行安排拖船来牵引SEP船，耗费人工，也会增加成本。BLUE WIND则省去了这一烦恼。

此外，正如其名称“自升式水上作业平台”， BLUE WIND可以将四个支架架在海床上，将船体抬离海面，从而避免施工受到海浪影响。此前的建设作业经常由于海面气象条件恶劣而导致延期，而有了BLUE WIND，工期有望缩短到以往的一半。

SEP船“BLUE WIND”号，参数规格可应对风机大型化趋势

（来源：清水建设）

BLUE WIND的建造费用约为500亿日元（约合人民币26亿元），耗资巨大。一家建筑公司，为何需要拥有一艘SEP船？

主要原因有二。原因之一在于SEP船十分难以从别处借调。在海上风电领域，欧洲可以说是全球范围的领跑者，清水建设最初的计划是从欧洲租赁SEP船。然而，SEP船在全球范围内需求巨大，一船难求，即使租借成功，也要先将船籍变更为日本才可以在日本运行。把船从欧洲转移到日本需要一个月的时间，进行船籍变更手续又需要一个月。此外，欧洲海洋气象条件稳定，无法确定欧洲船只的规格是否足够承受日本海洋恶劣的气象条件。

原因之二则是成本。海外作业船的租借费用要涵盖船只移动和手续办理等无法进行作业的时间，无形中增加了成本；且安排拖船期间、海洋气候条件不佳期间船只无法作业，却仍要保证船只和作业人员在岗，又进一步加大了成本。

“降低建设成本是我司在海上风电领域的使命。要实现这一目标，就要减少海上作业天数。需要能一次性装载更多的部件，完成更多的作业任务，提高作业效率。要能够承受一定的海洋恶劣气象条件，不让天气影响作业。我们需要这样一艘船。”

等待正式运行的“BLUE WIND”

(来源：清水建设)

根据日本的《可再生能源海域利用法》（为完善海洋可再生能源发电设施，促进相关海域利用而颁布的法律），日本政府指定的运营商有权在30年内占用指定海域。虽然前路困难重重，但海上风电的建设终将于2027年拉开帷幕。

在这一背景下，日本国内的运营商只能自己造船，以确保风力发电设施能够顺利建设。清水建设也正是认识到这一点，因此决定建造SEP船。

日本产SEP船，可承受日本的海洋气象条件

清水建设计划于2023年2月前完成SEP船最后的船体检查和船员培训，并于3月在富山县入善町洋面上建造海上风力发电设备，随后以北海道的室兰港为母港，在石狩湾进行施工。日本政府也颁布了《可再生能源海域利用法》，计划扩大海上风电业务市场规模，力争使市场规模突破5万亿日元（约合2561亿人民币），可以预见，SEP船发挥作用的舞台也将进一步扩大。

然而，SEP船应用的相关基础设施却还未完善到位。如上所述，风机尺寸年年增长，其部件自然也越发庞大。在将部件装载至SEP船之前，需要先在港口排列好，然后通过起重机运上船，但港口却没有多少能够承受大型部件重量和长度的场地。如果基地港口建设和供应链的发展达不到要求，基础设施不能得到完善，SEP船就很难全面运行。由良先生强调了在日本确立体制的重要性。

清水建设公司总部所展示的“BLUE WIND”模型

“面对2050年碳中和宣言，日本作为岛国，要确保稳定的能源供应，必须将可再生能源作为主要电力来源。风电的优势在于，它不同于太阳能发电，无论在白天还是夜晚均可发电。在发展风电的过程中，如果部分基础设施依赖海外，那么将一直存在无法稳定供能的风险。在本国实现稳定的能源生产，再供应给本国，建立这样的体制是至关重要的，SEP船就承载了这样的愿望。建筑公司拥有船只的确是十分具有挑战性的，公司作出这一决定也经过了相当长时间的辩论。正因如此，我们希望能通过BLUE WIND，助力日本实现稳定的能源供应。”

当基础设施和供应链得到完善，大框架得以建立，SEP船终将发挥它真正的实力。若能振兴日本海上风电，可再生能源的构成与平衡必将为之改变。

征稿启事

应部分读者建议，本公众号现开放投稿，面向企业及科研机构人员征集稿件，可以分享技术信息、学术类论文、科研成果以及研究见解等。

投稿请发送至邮箱：support@aipatent.com（请注明“AIpatent公众号”来稿）

全球最大自航式SEP船完工，解决海上风机建设难题！