1）风电安装船发展的意义及发展趋势

化石燃料储量的日渐紧张和温室气体排放以及其使用过程中带来的一系列问题，促使各国对清洁能源的开发和利用的水平不断地提高。风能作为清洁能源的一种，已经随着各型风机的布设而广泛地被加以利用。除了陆地上的高纬度地区的大规模风电场群，对风能资源相对丰富且较好地回避了占地面积大和噪音污染等问题的海上风能的利用已经成为对相关研究院所和装备厂家影响重大的现实性课题。

风电安装船就是一类能够将海上风机平稳地运送到风电厂址准确无误地使用相应的安装方法进行安装作业的一类海洋环境载具。简要来说，这类船只应当具有良好的稳性，耐波性，运输吊装和定位作业的能力。

由于风机结构和安装形式的多样化和大型风电场的深水化，使得风电安装船相应地产生了以下三个发展趋势：首先是深水化。由于受潮间带面积和风电场规划的影响，未来海上风电必然要由浅水向30 m以上水深甚至更深的海域过渡。若向更深的海域发展， 风电安装船需要考虑经济因素，并且保持装备、安装的更新。再者大型化。这也是公认的趋势。为了降低风机运营成本，单机功率越来越大，机组的大型化必然导致安装装备需求的大型化。从 3 MW 到5 MW～7 MW，未来还会出现10 MW 的巨型风电机组，传统的小型船舶根本无法胜任安装需求。从技术层面来说，大型化的发展对风电安装船的甲板面积、吊重吊高、甲板载荷、定位能力等方面提出了更高的要求。然后是专业化。随着风电并网等技术的逐步成熟，风场规模越来越大，未来海上风电市场所需要的船舶类型将从多用途船逐渐转向专用船。这些船舶将专门提供单项的基础施工或风机安装服务，地质勘测、缆线铺设、风机吊装、运营维护等会由相应的船舶进行作业，产业链会更加专业化。同时，风机吊装时需要相对稳定的环境以及深水海况的复杂和多样性，使得在相应海况下对其所做的耐波性预报和对船型所做的相关耐波性指标得评估就有着极其深刻得工程指导意义。

2）风电安装船发展的现状

时至今日，海上风机已发展出了底部固定支撑和悬浮式支撑的两种形式，相应地风电安装船也演变出了浮吊起重式，自升式平台，自航自升式安装船（平台），桩腿固定式安装船，离岸动力定位及半潜式安装船五种类别；经过三代的发展，除了在高甲板载荷，高起重能力，甲板工作面积等方面不断巩固，并在住舱，直升机版，自航，自升和动力定位等功能的完善上取得了长足的进步，并在朝着深水化、大型化、专业化、集成化的方向上发展，对其开展研究和设计工作，有助于完成深海域基础施工及解决有关风机安装问题提供设计参考。

本次设计的目标自升自航式风电安装船具备了一定的航速和操纵性，甲板空间大，可以一次性运载较多风机，可以单独完成海上作业工作，减少对本地港口的依赖。船舶配备专门用于风机安装的大型吊车和打桩设备，具有可以提供稳定工作平台的自升装置，可以在相对恶劣的天气海况下工作，且安装速度较快。良好的机动性可以避开相对恶劣的气象和环境条件，在几分钟内断与其他海上工作物的连接，并利用自航能力在风暴到达之前迅速撤离现场。与其他类别的风电安装船相比，自升自航式安装船适用范围最广。但由于自升自航式安装船集多种功能于一体，所以相比其他类型的风电安装船造价更为昂贵。其代表船舶有“Sea Installer”、 “Pacific Orca”和“MPI Resolution”。

3）利用三维势流理论进行耐波性预报