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一文看尽!海上风电机组固定式基础大全

一文看尽!海上风电机组固定式基础大全
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今天,带大家来盘点下目前海上风电机组所使用的固定式支撑结构及地基基础。

1. 单桩基础

概况:结构最简单,应用最广泛

结构:由钢板卷制而成的焊接钢管组成

分类:有过渡段单桩,无过渡段单桩

优势:单桩基础结构简单,施工快捷,造价相对较低

劣势:结构刚度小、固有频率低,受海床冲刷影响较大,且对施工设备要求较高代表工程:英国London Array海上风电场

London Array

单桩卷制

单桩及过渡段

无过渡段单桩

2. 重力式基础

概况:诞生最早,适用水深一般不超过40m

结构:靠基础自重抵抗风电机组荷载和各种环境荷载作用,一般采用预制钢筋混凝土沉箱结构,内部填充砂、碎石、矿渣或混凝土压舱材料

分类:预制混凝土沉箱和钢结构沉箱

优势:稳定性好

劣势:对地基要求较高(最好为浅覆盖层的硬质海床)。施工安装时需要对海床进行处理,对海床冲刷较为敏感

代表工程:英国blyth海上风电场

钢制重力式基础

混凝土重力式基础运输

混凝土重力式基础陆上预制

3. 导管架基础

概况:取经海洋石油平台,适用水深20m~50m

结构:下部部结构采用桁架式结构,以4桩导管架基础为例,结构采用钢管相互连接形成的空间四边形棱柱结构,基础结构的四根主导管端部下设套筒,套筒与桩基础相连接。导管架套筒与桩基部分的连接通过灌浆连接方式来实现

优势:基础刚度大,稳定性较好

劣势:结构受力相对复杂,基础结构易疲劳,建造及维护成本较高

代表工程:德国Alpha Ventus海上风电场

Alpha V entus海上风电场

导管架基础

导管架基础运输

4. 多脚架基础

概况:陆上预制,水下灌浆。一般适用于20m~40m水深的海域

结构:根据桩数不同可设计成三脚、四脚等基础,以三脚架为例,三根桩通过一个三角形刚架与中心立柱连接,风电机组塔架连接到立柱上形成一个结构整体

分类:三脚架基础、四脚架基础等

优势:结构刚度相对较大,整体稳定性好

劣势:需要进行水下焊接等操作

代表工程:德国Borkum West 2海上风电场

Borkum West 2海上风电场

多脚架基础

多脚架基础运输

5. 吸力筒基础

概况:陆地预制,抽水下沉,注水移除。一般适用于水深在60m以内的海域

结构:由筒体和外伸段两部分组成,筒体为底部开口顶部密封的筒型,外伸段为直径沿着曲线变化的渐变单通

分类:钢筋混凝土预应力结构和钢结构形式

优势:造价低,施工速度快

劣势:对施工精度要求较高

代表工程:中国三峡响水海上风电场

吸力筒基础

吸力筒基础及风机整体安装

吸力筒基础及风机整体运输

6. 桩基-钢承台基础

结构:下部为重力式基础,上部为导管架结构,导管架下部的桩腿与重力式基础连接,一般采用灌浆连接

优势:靠泊等附属结构布置方便,上部结构受波浪力较小

劣势:结构较为复杂,重量较大,对地质的承载力和打桩精度要求较高

代表工程:德国BARD Offshore 1海上风电场

BARD Offshore 1海上风电场

桩基钢承台基础

桩基钢承台基础

7. 桩基-混凝土承台基础

概况:中国自主研发的下部结构及基础型式,适用于软土地基

结构:由若干根桩和位于海水面以上(或冲刷面以上)的承台所组成的桩基础结构分类:常规的桩基承台,高桩承台

优势:基础结构刚度大,结构稳定,防撞性能好,施工工艺成熟。

劣势:施工工期较长,不适用于水深较深的海域

代表工程:中国东海大桥海上风电场

东海大桥海上风电场

高桩承台

桩基承台基础风机吊装

8. 其他新型基础

(1)导管架-重力式基础

结构:下部为重力式基础,上部为导管架结构,导管架下部的桩腿与重力式基础连接,一般采用灌浆连接

(2) 重力式-导管架基础

结构:基础下部为导管架基础,上部位重力式结构

应用情况:丹麦Nissum Bredning试验风场,本号曾经关注过哦(【前沿技术】带你了解世界上最潮范儿的海上风电场)

(3) 导管架-吸力筒基础

结构:基础上部单桩通过过渡结构与下部吸力筒基础连接。

海上风电施工控制重点

海上风电施工控制重点 (一)自然条件是影响海上风电施工的重要因素 1、分析 海上风电场都是离岸施工,工作场地远离陆地,受海洋环境影响较大,可施工作业时间偏短,因此施工承包商要根据工程区域海洋环境特点,选择施工设备、确定施工窗口期、制定施工工艺和对策,才能更好地完成本工程。 2、控制措施 (1)要求施工承包商必须充分收集现场自然条件资料,包括风、浪、流、潮汐、气温、降雨、雾等的历年统计资料和实测资料; (2)根据统计和实测资料,分析影响施工的自然条件因素; (3)分析统计影响施工作业的时间和可施工的窗口期; (4)根据统计资料和现场施工计划,有针对性的布置现场自然条件观测仪器,以便对自然条件的现场变化进行预测和指导施工安排。 (5)施工承包商必须根据自然条件的可能变化,做出有针对的现场施工应变措施。 (二)质量方面 1、海上测量定位是本工程的重点、难点 (1)分析 在茫茫大海是进行工程建设,测量定位是决定项目成败的关键。海上风电对质量要求很高,例如风机基础施工中单桩结构对桩的垂直度要求很高;导管架结构对桩台位置、桩的垂直度与间距要求很高,不是一般的测量与控制措施能够实现。另外,导管架安装定位精度高,如何通过测量定位手段指导安装导管架难度大,因此海上测量定位是本工程的重点、难点。 (2)控制措施 ①要求施工承包商制定测量施工专项方案;使用高精度测量仪器设备在投入工程使用前,必须进行精测试比对; ②借鉴其他海上风电场的成功施工经验,特制专用的打桩的定位及限制垂直度的定位及限定垂直度的辅助“定位架”,保证桩的垂直度及间距高精度要求; ③施工承包商必须有专用的打桩船,减少风浪对打桩的影响;

风电机组地基基础设计规定

1 范围 1.0.1 本标准规定了风电场风电机组塔架地基基础设计的基本原则和方法,涉及地基基础的工程地质条件、环境条件、荷载、结构设计、地基处理、检验与监测等内容。 1.0.2 本标准适用于新建的陆上风电场风电机组塔架的地基基础设计。工程竣工验收和已建工程的改(扩建)、安全定检,应参照本标准执行。 1.0.3 风电场风电机组塔架的地基基础设计除应符合本标准外,对于湿陷性土、多年冻土、膨胀土和处于侵蚀环境、受温度影响的地基等,尚应符合国家现行有关标准的要求。

2 规范性引用文件 下列标准中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用标准,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些标准的最新版本。凡是不注日期的引用标准,其最新版本适用于本标准。 GB 18306 中国地震动参数区划图 GB 18451.1 风力发电机组安全要求 GB 50007 建筑地基基础设计规范 GB 50009 建筑结构荷载设计规范 GB 50010 混凝土结构设计规范 GB 50011 建筑抗震设计规范 GB 50021 岩土工程勘察规范 GB 50046 工业建筑防腐蚀设计规范 GB 50153 工程结构可靠度设计统一标准 GB 60223 建筑工程抗震设防分类标准 GB 50287 水力发电工程地质勘察规范 GBJ 146 粉煤灰混凝土应用技术规范 FD 002—2007 风电场工程等级划分及设计安全标准 DL/T 5082 水工建筑物抗冰冻设计规范 JB/T10300 风力发电机组设计要求 JGJ 24 民用建筑热工设计规程 JGJ 94 建筑桩基技术规范 JGJ 106 建筑基桩检测技术规范 JTJ 275 海港工程混凝土防腐蚀技术规范

海上风电施工简介(经典)

海上风电施工简介 目录 1 海上风电场主要单项工程施工方案 (1) 1.1 风机基础施工方案 (1) 1.2 风机安装施工方案 (13) 1.3 海底电缆施工方案 (19)

1.4海上升压站施工方案 (23) 2 国内主要海上施工企业以及施工能力调研 (35) 2.1 中铁大桥局 (35) 2.2 中交系统下企业 (41) 2.3 中石(海)油工程公司 (46) 2.4 龙源振华工程公司 (48) 3 国内海洋开发建设领域施工业绩 (52) 3.1 跨海大桥工程 (52) 3.2 港口设施工程 (55) 3.3 海洋石油工程 (55) 3.4 海上风电场工程 (58) 4 结语 (59)

1 海上风电场主要单项工程施工方案 1.1 风机基础施工方案 国外海上风电起步较早,上世纪九十年代起就开始研究和建设海上试验风电场,2000年后,随风力发电机组技术的发展,单机容量逐步加大,机组可靠性进一步提高,大型海上风电场开始逐步出现。国外海上风机基础一般有单桩、重力式、导管架、吸力式、漂浮式等基础型式,其中单桩、重力式和导管架基础这三种基础型式已经有了较成熟的应用经验,而吸力式和漂浮式基础尚处于试验阶段。舟山风电发展迅速。 目前国内海上风机基础尚处于探索阶段,已建成的四个海上风电项目,除渤海绥中一台机利用了原石油平台外,上海东海大桥海上风电场和响水近海试验风电场均采用混凝土高桩承台基础,江苏如东潮间带风电场则采用了混凝土低桩承台、导管架及单桩三种基础型式。 图1.1-1 重力式基础型式 图1.1-2 多桩导管架基础型式

图1.1-3 四桩桁架式导管架基础型式图1.1-4单桩基础型式 图1.1-5 高桩混凝土承台基础型式图1.1-6低桩承台基础型式基于国内外海上、滩涂区域风电场的建设经验,结合普陀6号海上风电场2区工程的特点及国内海洋工程、港口工程施工设备、施工能力,可研阶段重点考察桩式基础,并针对5.0MW风电机组拟定五桩导管架基础、高桩混凝土承台基础和四桩桁架式导管架基础作为代表方案进行设计、分析比较。 1.1.1 多桩导管架基础施工 图1.1-7 五桩导管架基础型式图1.1-8 四桩桁架式基础型式

风力发电机的基础知识

风力发电机的基础知识 一、风的认知 从某一个角度讲,风是太阳能的一种表现形式。 1.风的成因: ①地球的自转 ②温差: 地球表面的不同状态对太阳的吸热系数以及放热系数不同从而造成空气之间温度的差异,而导致风的形成。(如水面比地面的吸热慢,放热也慢)。 2.风的运动轨迹 风在遇到障碍物后,都会形成湍流。 二、风力发电机 风力发电机是一种将风能转换为电能的一种发电装置,实现风能转换成机械能,再由发电机把机械能转换成电能的过程。 1.风力发电机的技术原理 三相三相不控桥整流蓄电池 (1)发电机为三相(即三根线),输出三相应该是相互导通的,两根引出线的电阻是相同的,任意两根线一打是会出现火花。 (2)12V蓄电池充满电之后,电压会上升,一般蓄电认为电池充满在13.8V~14.5V之间。用风力充电,蓄电池电压都会高,1.1V~1.3V为额定电压,多种蓄电池工作状态选择是不一样的。10.2V切入逆变器。 发电机频率的监控,控制器增加监控点,电压信号选择保护。 2.风力发电机实际上是一个由风机叶片、发电机及尾舵组成的机组。 (1)最理想的叶片 叶片扫风面积越大,接受风能则越大。叶片侧面叶型的不同设计,可提高转速,减小阻力。 叶片理论极限值CP(max)=0.593 P∝SρO3 *cp (目前,大风机叶片实际做出来最理想的CP值为0.48,小风机为0.48~0.36,而HY系列的叶片CP值可做到0.42。) (2)高效能的发电机 发电机效率: 大型发电机0.95 小型发电机0.6~0.5 整机转化效率:整机转化效率= 气动效率(CP值) * 发电机效率 三、风力发电机的特点 风是一种随机能源,我们要利用风能发电,便要捕捉风能。而风能可以无限大,在这种特性下,如果不作限速,即使再优良的风机也会被损 坏。现在风机一般利用于发电的,都是在3M/S~60M/S输出空间。 一般采用以下几种限速装置: (1)变浆距(离心变浆距) 这是目前较先进的叶片控制方式,当大风来时,调型叶片,形成阻力,使风能大部分消耗在叶尖,限制能量输出。 (2)折尾 (3)机头上昂(或上侧昂):风大时向上推动,避让风。 以上三种叶片控制方式均有可靠性较差、较容易磨损风机相关部件的缺点。

1.5兆瓦风力发电机组塔筒及基础设计解析

1.5兆瓦风力发电机组塔筒及基础设计 摘要:风能资源是清洁的可再生资源,风力发电是新能源中技术最成熟、开发条件最具规模和商业化发展前景最好的发电方式之一。塔筒和基础构成风力发电机组的支撑结构,将风力发电机支撑在60—100m的高空,从而使其获得充足、稳定的风力来发电。塔筒是风力发电机组的主要承载结构,大型水平轴风力机塔筒多为细长的圆锥状结构。一个优良的塔筒设计,可以保证整机的动力稳定性,故塔筒的设计不仅要满足其空气动力学上得要求,还要在结构、工艺、成本、使用等方面进行综合分析。基础设计与基础所处的地质条件密不可分,良好的地质条件可以为基础提供可靠的安全保证,从风机塔筒基础特点的分析可以看出,风机塔筒基础的重要性及复杂性是不言而喻的。在复杂地质条件下如何确定安全合理的基础方案更是重中之重。 关键词:1.5兆瓦;风力发电机组;塔筒;基础;设计 1、我国风机基础设计的发展历程 我国风机基础设计总体上可划分为三个阶段,即2003年以前小机组基础的自主设计阶段,2003— 2007年MW机组基础设计的引进和消化阶段,2007年以后MW机组基础的自主设计阶段, 在2003年以前,由于当时的鼓励政策力度不大,风电发展缓慢,2002年末累计装机容量仅为46.8万kw,当年新增装机容量仅为6.8万kw,项目规模小、单机容量小,国外风机厂商涉足也较少,风机基础主要由国内业主或厂商委托勘测设计单位完成,设计主要依据建筑类的地基规范。 从2003年开始,由于电力体制改革形成的电力投资主体多元化以及我国开始实施风电特许权项目,尤其是2006年《可再生能源法》生效以后,国外风机开始大规模进入中国,且有单机容量600kw、750kw很快发展到850kw、1.0MW、1.2MW、1.5MW 和2.0MW,国外厂商对风机基础设计也非常重视,鉴于国内在MW风机基础设计方面的经验又不够丰富,不少情况下基础设计都是按照厂商提供的标准图、国内设计院

风电基础施工方案(完整版)

风电基础施工方案 一、项目基本情况 河北省唐山乐亭菩提岛海上风电场300MW工程示范项目位于《河北省海上风电场工程规划》中的一号场址,地处唐山市京唐港与曹妃甸港之间的乐亭县海域,东经118°45.1′-118°51.3′,北纬38°55.2′-39°3.9′之间。风电场不规则形状,南北长在5.7-11.2km之间,东西宽约7.8km,场址范围面积约为68.2km2。场址水深约7-28m,场址中心距离岸线约18km,西侧距离曹妃甸港区东侧锚地最近约4.8km,南侧距离京唐港至天津新港习惯航路中心线最近约3.6km,东侧距离海上油气田约4.5km,场址距离曹妃甸港约20km,距离京唐港约26km,交通运输方便。 海上试验风场的试桩工作已于2016年5月4日开工,随着项目的推进海上升压站、陆上220kv送出线路、220kv海缆/35kv海缆的敷设工程将依据工程建设进度陆续开工。预计于2017年实现首回路共计6台风机并网发电,2018年底前实现整体项目建成投产。 二、水文、地质条件 1、地质情况 本工程地质由上至下依次为: 海床面:-17.5m~-21.9m, 淤泥:海床面~-27m, 粉砂:-27m~-28.1m, 粘土:-28.1m~-30.8m,

粉砂:-30.8m~-35.5m, 粉质粘土:-35.5m~-38.0m, 粉砂:-38.0m~-46.3m, 粉质粘土:-46.3m~-54.0m, 粉土:-54.0m~-57.5m, 粉质粘土:-57.5m~-60.0m, 粉砂:-60.0m~-66.0m, 粉质粘土:-66.0m~-68.0m, 粉土:-68.0m~-74.0m, 粉砂:-74.0m~桩尖标高 2、潮位 工程场区设计水位值 单位:m 要素平均高潮位平均低潮位设计高潮位设计低潮位50年一遇高 潮位 50年一遇低 潮位 1985国家高程基准0.324 -0.386 1.016 -1.077 2.589 -2.877 三、施工准备 沉桩施工前根据设计图纸要求和现场条件,绘制沉桩平面顺序图,校核各桩在允许偏差范围内是否有相碰情况存在,合理布置沉桩顺序。 1、施工现场调查 为充分做好前期准备工作,首先开展施工现场的地形地貌、地质条件、水文、气象等自然条件的调查研究,为制定合理的施工工艺、计算施工效率、编制施工进度计划提供科学的依据。

海上风电施工简介(经典)

海上风电施工简介 二○一三年十月

目录 1 海上风电场主要单项工程施工方案 (1) 1.1 风机基础施工方案 (1) 1.2 风机安装施工方案 (13) 1.3 海底电缆施工方案 (19) 1.4海上升压站施工方案 (23) 2 国内主要海上施工企业以及施工能力调研 (35) 2.1 中铁大桥局 (35) 2.2 中交系统下企业 (41) 2.3 中石(海)油工程公司 (46) 2.4 龙源振华工程公司 (48) 3 国内海洋开发建设领域施工业绩 (52) 3.1 跨海大桥工程 (52) 3.2 港口设施工程 (55) 3.3 海洋石油工程 (55) 3.4 海上风电场工程 (58) 4 结语 (59)

1 海上风电场主要单项工程施工方案 1.1 风机基础施工方案 国外海上风电起步较早,上世纪九十年代起就开始研究和建设海上试验风电场,2000年以后,随着风力发电机组技术的发展,单机容量逐步加大,机组可靠性进一步提高,大型海上风电场开始逐步出现。国外海上风机基础一般有单桩、重力式、导管架、吸力式、漂浮式等基础型式,其中单桩、重力式和导管架基础这三种基础型式已经有了较成熟的应用经验,而吸力式和漂浮式基础尚处于试验阶段。舟山风电发展迅速。 目前国内海上风机基础尚处于探索阶段,已建成的四个海上风电项目,除渤海绥中一台机利用了原石油平台外,上海东海大桥海上风电场和响水近海试验风电场均采用混凝土高桩承台基础,江苏如东潮间带风电场则采用了混凝土低桩承台、导管架及单桩三种基础型式。 图1.1-1 重力式基础型式 图1.1-2 多桩导管架基础型式

图1.1-3 四桩桁架式导管架基础型式图1.1-4单桩基础型式 图1.1-5 高桩混凝土承台基础型式图1.1-6低桩承台基础型式基于国内外海上、滩涂区域风电场的建设经验,结合普陀6号海上风电场2区工程的特点及国内海洋工程、港口工程施工设备、施工能力,可研阶段重点考察桩式基础,并针对5.0MW风电机组拟定五桩导管架基础、高桩混凝土承台基础和四桩桁架式导管架基础作为代表方案进行设计、分析比较。 1.1.1 多桩导管架基础施工 图1.1-7 五桩导管架基础型式图1.1-8 四桩桁架式基础型式

风力发电机机组基础预算

风力发电机机组基础预算

目录 引言 750KW风力发电机组基础土建工程 750KW风力发电机组基础电气工程 750KW风力发电机组基础预算书 750KW风力发电机组基础单位工程预表750KW风力发电机组基础单位工程费用表汇总表 总结

关键词: 施工图预算:施工图预算是指一般意义上的预算,指当工程项目的施工图设计完成后,在单位工程开工前,根据施工图纸和设计说明、预算定额、预算基价以及费用定额等,对工程项目所应发生费用的较详细的计算。它是确定单位工程、单项工程预算造价的依据;是确定招标工程标底和投标报价,签订工程承包合同价的依据;是建设单位与施工单位拨付工程款项和竣工决算的依据;也是施工企业编制施工组织设计、进行成本核算的不可缺少的文件。 单位工程:单位工程指具有独特的设计文件,独立的施工条件,但建成后不能够独立发挥生产能力和效益的工程。 直接工程费:直接工程费是指施工企业直接用与施工生产上的费用。它由直接费、其他直接费和现场经费组成。 间接费:间接费是指施工企业用与经营管理的费用,它由企业管理费、财务费用和其他费用组成。

风力发电机机组主要包括:机舱(主机)、叶轮、塔架、基础、控制系统等等。风力发电机机组基础是风力发电机重要组成成分之一,一般陆地风电场风力发电机机组基础占风力发电机总造价16%左右;海上风电场风力发电机机组基础占风力发电机总造价25%左右。 风力发电机机组基础的外型为正八边形,一般是依据地质报告和冻土层深度可分为三种基础:标准基础、深基础、加深基础。 风力发电机机组基础预算计算主要包括:挖基坑、回填土、自卸汽车运土、混凝土基础垫层、钢筋、现浇砼独立基础。 以新疆达坂城风电三场一期30MW项目工程750KW机组基础预算工程量计算为例:

海上风力发电机组基础设计

摘要 这篇文章介绍了海上风电场建设概况、海上风力发电机组的组成、海上风电机组基础的形式、海上风电机组基础的设计。 关键词电力系统;海上风电场;海上风电机组基础;设计

Abstract This article describes the overview of offshore wind farm construction, the composition ofthe offshore wind turbine, offshore wind turbines based on the form-based design ofoffshore wind turbines. Key Words electric power system;Offshore wind farm; Offshore wind turbine foundation; design

1前言 1.1全球海上风电场建设概况 截止到2012年2月7日,全球海上风电场累计装机容量达到238,000MW,比上年增加了21%。 1.2 中国 截至2010年底,中国的风电累计装机容量达到44.7GW,首次居世界首位,亚洲的另外一个发展中大国印度也首次跻身风电累计装机容量世界前五位。 1.3海上风力发电机组通常分为以下三个主要部分: (1)塔头(风轮与机舱) (2)塔架 (3)基础(水下结构与地基) ?与场址条件密切相关的特定设计;?约占整个工程成本的20%-30%; ?对整机安全至关重要。支撑结构

2 海上风电机组基础的形式 2.1海上风电机组基础的形式 目前经常被讨论的基础形式主要涵盖参考海洋平台的固定式基础,和处于概念阶段的漂浮式基础,具体包括: ?单桩基础; ?重力式基础; ?吸力式基础; ?多桩基础; ?漂浮式基础 2.1.1单桩基础:(如图1所示) 采用直径3~5m 的大直径钢管桩,在沉好桩后,桩顶固定好过渡段,将塔架安装其上。单桩基础一般安装至海床下10-20m,深度取决于海床基类型。此种方式受海底地质条件和水深约束较大,需要防止海流对海床的冲刷,不适合于25m 以上的海域。 2.1.2重力式基础:(如图2所示) 图1 单桩基础示意图

各种海上风电地基基础的比较及适用范围

各种海上风电地基基础的适用范围 1 海上风电机组基础结构设计需考虑的因素 海上风电机组基础结构设计中,基础形式选择取决于水深、水位变动幅度、土层条件、 海床坡率与稳定性、水流流速与冲刷、所在海域气候、风电机组运行要求、靠泊与防撞要求、 施工安装设备能力、预加工场地与运输条件、工程造价和项目建设周期要求等。 当前阶段国内外海上风电机组基础常用类型包括单桩基础、重力式基础、桩基承台基础 (潮间带风电机组)、高桩承台基础、三脚架或多脚架基础、导管架基础等。试验阶段的风电 机组基础类型包括悬浮式、吸力桶式、张力腿式、三桩钢架式基础等形式,但仅处于研究或 试验阶段。 基础型式结构特征优缺点造价成本适用范围安装施工 重力式有混凝土重 力式基础和 钢沉降基础结构简单、抗风 浪袭击性能好; 施工周期长,安 装不便 较低浅水到中等水 深(0~10m) 大型起重船等 单桩式靠桩侧土压 力传递风机 荷载安装简便,无需 海床准备;对土 体扰动大,不适 于岩石海床 高浅水到中等水 深(0~30m) 液压打桩锤、钻 孔安装 多桩式上部承台/三 脚架/四脚架/ 导管架适用于各种地质 条件,施工方便; 建造成本高,难 移动 高中等水深到深 水(>20m) 蒸汽打桩锤、液 压打桩锤 浮式直接漂浮在 海中(筒型基 础/鱼雷锚/平 板锚)安装灵活,可移 动、易拆除;基 础不稳定,只适 合风浪小的海域 较高深水(>50m)与深水海洋平 台施工法一致 吸力锚利用锚体内 外压力差贯 入海床 节省材料,施工 快,可重复利用; “土塞”现象,倾 斜校正 低浅水到深水 (0~25m) 负压下沉就位表1 当前常用风电基础形式的比较 2 中国各海域适用风电基础形式的分析 我国渤海水深较浅,辽东湾北部浅海区水深多小于10 m ,海底表层为淤泥、粉质粘土、淤泥质粉砂,粉土底部沉积物以细砂为主,承载力相对较大,可作持力层。和粉砂层,承载力小,易液化,不适宜作持力层;而黄河口海域多为黄河泥沙冲淤海底,因此,渤海的大部分海域为淤泥质软基海底,冲刷现象也较为严重,且冬季有冰荷载的作用,不宜采用重力式基础和负压桶基础,可采用单桩结构。单桩结构在海床活动区域和海底冲刷区域是非常有利的,主要是缘于其对水深变化的灵活性。相比黄河口海域,长江口、杭州湾、珠江口受潮汐影响大,水流速度较快,近场区分布有多个岛屿,造成海底地层的岩面起伏大,且容易受到台风等气象因素影响,宜采用重力式或多桩式结构。

海上风力发电机组基础设计

近海风力发电(作业) 摘要 这篇文章介绍了海上风电场建设概况、海上风力发电机组的组成、海上风电机组基础的形式、海上风电机组基础的设计。 关键词电力系统;海上风电场;海上风电机组基础;设计 1

Abstract This article describes the overview of offshore wind farm construction, the composition ofthe offshore wind turbine, offshore wind turbines based on the form-based design ofoffshore wind turbines. Key Words electric power system;Offshore wind farm; Offshore wind turbine foundation; design -2-

1前言 1.1全球海上风电场建设概况 截止到2012年2月7日,全球海上风电场累计装机容量达到238,000MW,比上年增加了21%。 1.2 中国 截至2010年底,中国的风电累计装机容量达到44.7GW,首次居世界首位,亚洲的另外一个发展中大国印度也首次跻身风电累计装机容量世界前五位。 1.3海上风力发电机组通常分为以下三个主要部分: (1)塔头(风轮与机舱) (2)塔架 (3)基础(水下结构与地基) 与场址条件密切相关的特定设计; 约占整个工程成本的20%-30%; 对整机安全至关重要。支撑结构 -3-

2 海上风电机组基础的形式 2.1海上风电机组基础的形式 目前经常被讨论的基础形式主要涵盖参考海洋平台的固定式基础,和处于概念阶段的漂浮式基础,具体包括: 单桩基础; 重力式基础; 吸力式基础; 多桩基础; 漂浮式基础 2.1.1单桩基础:(如图1所示) 采用直径3~5m 的大直径钢管桩,在沉好桩后,桩顶固定好过渡段,将塔架安装其上。单桩基础一般安装至海床下10-20m,深度取决于海床基类型。此种方式受海底地质条件和水深约束较大,需要防止海流对海床的冲刷,不适合于25m 以上的海域。 2.1.2重力式基础:(如图2所示) 图1 单桩基础示意图 -4-

风力发电机基础项目施工方法

一、施工方法: 1、风机基础的施工顺序: 材料进场→各机位定位放线→机械挖土→人工清理修正→基槽验收→垫层混凝土浇筑→预埋基础环支撑钢板→放线→安装基础环地脚螺栓支撑件→安装基础环→钢筋绑扎→预埋电力电缆管→支模→基础混凝土浇筑→拆模→验收→土方回填。 2、基础开挖 a.根据施工现场坐标控制点,包括基线和水平基准点,定出基础轴线,再根据轴线定出基坑开挖线。利用白灰进行放线。灰线、轴线经复核检查无误后进行挖土施工。 b.土方开挖采取以机械施工开挖为主,人工配合为辅的方法。考虑到风机塔架基础混凝土浇筑在冬季进行,根据现场开挖情况,基坑开挖中局部部位可能会采用小剂量爆破松动后机械挖除的方式进行。基坑开挖(考虑结合接地网施工)按照沿基础结构尺寸每边各加宽一米进行,结合云南省红河州蒙自老寨风电场的地质条件,基坑开挖边坡系数采用3:1,施工过程中控制好了基底标高,无超挖现象发生。 c.开挖完工后,应人工进行基坑清理,清理干净后进行基槽验收,根据不同地质情况分别采取措施进行处理,验收合格后进行下道工序施工。 d.风机基础接地应随同基坑开挖进行,并在基坑回填前依据规范进行隐蔽验收工作。 e.根据工程地质勘察资料,场区位置地下水埋深较深,所以在基础施工中没考虑地下水的影响,只考虑地表水及雨水排放问题。 f、基础开挖完毕,如基坑遇降雨积水浸泡,垫层混凝土浇筑前应对基坑进行人工晾晒清挖,清挖深度不小于30cm。 土方开挖后,利用机械将开挖出的土石方铺设吊装平台,吊装平台绕基坑四边进行修整,保证了吊车和罐车以及安装使用。

3、基础回填 a、基础施工完毕,在混凝土强度达到规范要求、隐蔽工程验收合格后,进行土方回填。 b、土方回填采用汽车运输、人工分层回填、机械夯实的方式,根据设计要求,回填时要求压实干容重大于18kN/m3(密实度不小于0.93)。土石方分层回填厚度、土质要求按照《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002执行。 c、在碾压(或夯实)前应进行回填料含水率及干容重的试验,以得出符合设计密实度要求条件下的最佳含水量和最少碾压遍数。 d、基坑回填前必须先清除基坑底的杂物。土方回填时,要对每层回填土进行质量检验,用环刀法等取样方法测定土的干密度,符合设计要求后才能填筑上层。 e、回填应由坑内最低部位开始自下而上分层铺筑,每层虚铺土厚度应≤30mm,用小型柴油振动碾压机压实,一般来回碾压3~4遍(需根据现场试验确定)。振动碾压机移动时,做到一碾压半碾。如必须分段填筑,交接处应留出阶型接头,上、下层错缝间距应≥1m,以后继续回填时应分层搭接夯实,使新老回填层接合严密。 4、基础环施工工艺 (1)基础环安装工序: 千斤顶就位—吊车抬吊—立直—安装调平螺栓—起钩转杆就位 (2)基础环预埋安装: 1)本工程风机塔筒为预埋地脚螺栓支撑架连接方式,基础环直埋于基础主体混凝土中。施工时采用地脚螺栓支撑架固定的方法。 2)基础环安装前进行埋件检查,首先在垫层混凝土上放出基础中心线,在基础四周建立加密控制网,放出基础中心线、边线及基础环的位置,按图纸要求采用罗盘放出中心线,以确定塔架门方向,核对无误后方可进行基础环安装。 3)由于基础环上法兰的安装水平度要求较高(控制在2㎜以内),基础环安装按以下步骤进行:在混凝土垫层中预埋三块钢板件,其尺寸为300×300×20mm,基础环支撑架下端与预埋基础板连接,基础环与支撑架之间用调整螺栓

上海东海大桥海上风电项目 附工程环评报告

东海大桥海上风电场工程 工程概况和环境影响评价的初步结论 1工程概况 1.1项目名称与建设地理位置 1.1.1基本情况 (1)项目名称:东海大桥海上风电场工程。 (2)项目性质:本项目为风力发电项目,装设50台2000kW 风力发电机组,总装机容量10万kW,预计年上网电量25851万kWh。 (3)项目投资:21.22亿元。 1.1.2建设规模及地理位置 东海大桥风电场位于上海市临港新城至洋山深水港的东海大桥两侧1000m以外沿线,风电场最北端距离南汇嘴岸线5.9km,最南端距岸线13km。风机布置按东海大桥东侧布置4排35台风机;西侧布置2排15台风机,风电场装机规模10万kW。风机南北向间距500m(局部根据航道、光缆走向适当调整);东西向间距1000m。风电场通过35kV海底电缆接入岸上110kV风电场升压变电站,接入上海市电网。 1.2建设方案概述 1.2.1工艺说明 风机叶片在风力带动下将风能转变为机械能,在齿轮箱和发电机作用下机械能转变为电能,发电机出口电压为0.69kV。发电机出

口电力经过风电机组自带的升压变压器(10~36kV )变升压至35kV 等级后由风电场电气接线接入岸上110kV 升压站,电力升压至110kV 后经由两回110kV 线路接入220kV 芦一变电站的110kV 母线段并升压纳入上海市电网。 纳入城市电网 35kV 风电场电气接线两回110 kV 线路 出口电压0.69kV 风电机箱式变 图1 风电场工艺流程图 1.2.2 风机 风机主要由风机机舱,风机塔架和风机塔基等三部分组成。 (1)风机机舱 风机机舱作为风机核心部分安装有发电机、机舱控制器和风机箱式变压器。 (2)风机塔架 2000kW 机型的标准塔架高度为67m ,考虑到连接件高度,风力发电机组轮毂高度距平均海平面约70m 。叶片单片长约为40m 。 (3)风机塔基 选用单桩基础(单根直径4.8m 钢管桩)作为本工程风机基础的第一推荐方案,群桩式高桩承台基础(8根直径1.2m 钢管桩)为第二推荐方案。 1.3 海域占用及工程占地

岩石锚杆风电机组基础设计及应用

龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/592757793.html, 岩石锚杆风电机组基础设计及应用 作者:霍宏斌高建辉张文东 来源:《风能》2015年第03期 风能是最具开发前景的清洁可再生能源,同时也是具有巨大市场前景的能源。风电行业中风电机组整机销售价格逐年下降,风电场建造过程中风电机组本身造价几乎没有可减低空问。随着我国风电装机容量的快速增长,风电机组大型化趋势加快,风电机组基础安全问题频出。因此,在风电场的建设过程中,风电机组基础的安全性、风电场建设的造价成本、风电场建设周期等已经严重地影响了风电场的经济性,昂贵的传统风电机组基础形式已经严重地制约了风电场的健康发展。 因此,新型的风电机组基础研发是风电行业发展的必然趋势。风电机组基础能使风电场建设过程更加节省成本造价,在减低建设成本的同时又要保证更高的安全系数,保证了风电机组在趋于大型化的过程中风电机组基础更安全,保证风电场建设周期更快,提前建成投产,减少风电机组建设征地面积,更有效达到环评要求。同时,将基础形式衍生到其他大型高速设备基础结构中,使其各种大型设备基础结构更具有经济性。 岩石锚杆基础理论 一、基础分类 传统重力式基础主要是由大直径钢筋混凝土承台作为一个主要的结构体。从受力角度来看,传统基础的受力形式主要是用基础自身的重力来消化风电机组上部的巨大弯矩,风电机组与基础连接部位采用了基础环连接方式。 风电机组基础主要分为两种基础形式,分别为无张力灌注桩基础和岩石锚杆基础。无张力灌注桩基础适用于软土地区,例如砂土、粉土、粘土、湿陷性黄土、膨润土等。岩石锚杆基础适用于岩石、山地地区。 本文主要对锚杆基础进行说明,岩石锚杆风电机组基础是一种后张法无粘结预应力,岩石锚杆基础支持单筒式风电机组和塔筒。 二、基础组成 岩石锚杆主要由外圈锚杆系统、承台系统、内罔螺杆笼组成。锚杆系统由高强锚朴、螺母、高强灌浆料组成。螺杆笼由高强螺杆、底环、高强灌浆料组成。承台系统由高标号混凝土及钢筋组成。 外圈高强锚杆上部为2.5m-3.5m,使用PE套管形成自由端无粘结,高强锚杆下部与高强 灌浆料粘结,灌浆料与岩石产生粘结。承台使用C40混凝土将高强锚杆和高强螺杆连接为整

海上风电场单桩基础施工技术方案研究

海上风电场单桩基础施工技术方案研究 发表时间:2019-09-05T09:58:08.447Z 来源:《中国电业》2019年第08期作者:夏艳慧[导读] 随着国内海上风电的开发,风电场建设各方面技术均日益成熟。风机机组逐步大型化,风机基础随之呈现多样化趋势。 (中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司,浙江杭州 311122) 摘要:随着国内海上风电的开发,风电场建设各方面技术均日益成熟。风机机组逐步大型化,风机基础随之呈现多样化趋势。单桩基础为主流基础型式之一,国内针对大体型单桩基础的施工方案随着江苏、福建等海域的海上风电场工程的建设,进行了深入细致的研究,各种施工方案代表了目前国内近海海域单桩基础施工的先进施工思路与水平,船机设备的选择也符合目前国内现有大型工程船只的资源条件。 关键词:海上风电;单桩基础;浮式起重船 近年来,国内海上风电建设飞速发展,风机基础型式多样化,目前已经应用的海上风电基础施工方案有单桩基础、多桩基础、重力式基础等,其中单桩基础因其结构简单、施工方便快捷、造价相对较低等优点,受到施工单位和建设单位的青睐,是目前海上风电基础的主要类型。 单桩基础由大直径钢管桩与附属构件组成,根据目前国内海上风电项目的最新数据获悉,单桩基础的钢管桩直径已达到8m以上,桩重则突破1500t。钢管桩由液压冲击锤沉入海床,海上沉桩系统主要包括打桩船、运桩船、抛锚艇、拖轮与交通艇等船舶组合,其中以打桩船为主要施工设备。施工前,需根据钢管管桩设计参数与海洋环境的特点对沉桩的各环节进行分析,选择合适的设备配置。根据目前各海上风电场工程的实施,单桩基础包括非嵌岩桩和嵌岩桩两种情况,本文主要介绍非嵌岩单桩基础常规采用的浮式起重船施工方案。 1.船只设备的选择 单桩基础常采用起重船配置打桩锤进行吊打施工。大型浮式起重船在单桩基础施工中,主要承担单桩结构的起吊、立桩、进龙口、稳桩、定位等作业,吊打沉桩之前全部的准备工作将由其完成,因此对浮式起重船的性能要求很高。如采用无法单独完成钢管桩空中翻身工作的全回转式起重船,则需配置辅助起重船,采用双船抬吊的方式完成管桩的空中起吊、翻身的工作。 辅助起重船可利用全回转起重船配合完成,主臂架操作灵活,便于与主起重船的协调配合进行空中操作。 2.锤击沉桩系统 目前大型的海上打桩机械主要有筒式柴油打桩锤、液压打桩锤、液压振动锤三种型式,其中以柴油打桩锤应用最为广泛,但考虑到海上风电单桩基础钢管桩属于超长大直径钢管桩,承载力要求高,对锤击能力要求较高,同时采用吊打的沉桩施工方式,使用柴油锤需增加一定的临时设施才可以进行沉桩施工,降低了其使用优越性。根据国内已施工的风机单桩基础相关施工经验,通常选择大型液压冲击锤进行锤击沉桩。 液压冲击锤属于大当量打击能力的打桩锤,根据地质条件、钢管桩的特性选择合适的打桩锤,并可采用GRLWEAP等软件进行沉桩可打性分析。 在国内龙源振华、中交三航局、中铁大桥局、中海油等多家海上施工单位具有S1200、S1800、S2000、S3000等级别大型液压打桩锤可供选择。 3.辅助定位稳桩平台 辅助定位稳桩平台设施是保证单管桩沉桩施工精度控制的主要配套设施,也是整个施工方案的关键工艺。稳桩平台上需设置扶正、导向装置,以调整大直径钢管桩的垂直度,稳桩平台的安装位置决定了钢桩沉桩的桩位,故必须严格控制稳桩平台的测量放样定位的准确度,特别要控制下桩龙口的定位精度。 定位稳桩平台一般由4根工艺桩、平台主体及平台与桩的连接系统组成。可根据工程地质条件进行计算确定钢管桩直径和桩长等参数。平台主体采用整体制作,现场整体安装,根据工期要求可投入多套周转使用,结构示意图如图1所示。 定位平台上下层分别均匀布置数个千斤顶作为单桩沉桩扶正、导向装置,以调整大直径钢管桩的垂直度,导向滚轮为高分子材料,能够有效保护钢管桩防腐涂层。稳桩平台沉桩工艺已经成功应用在江苏如东、响水、东台等多个海上风电场工程中,有效地保证桩身垂直度在3‰以内,并取得了较好工程效果。 4.单桩沉桩 4.1 船位布置 定位稳桩平台搭设完成后,由现场船舶调度指挥船舶进点就位。主起重船顺潮流方向就位,使定位稳桩平台位于主起重船的左舷或右舷,且船头方向与稳桩平台龙口方向一致。辅起重船同样顺潮流方向就位,船头方向与稳桩平台龙口方向相对。起重船就位完成后,运桩驳停靠辅起重船且桩顶方向尽量向主起重船船头方向靠拢,使吊耳位于主起重船主吊钩下方。

浅谈导管架式海上风电基础结构分析

浅谈导管架式海上风电基础结构分析 风能是清洁性能源,具有可再生性以及独特的优越性,随着社会和科技的不断进步,推动了海上风能的开发以及利用。在海上风电产业发展的背景下,我国对新型能源的需求量在不断增加,从而促使海上风机发展成海洋工程结构物,目前,我国已经建成的具有代表性的海上风电场有山东的荣成项目、上海的东海大桥项目等。 标签:导管架式;海上风电;基础结构 风能是一种清洁性能源,具有可再生性、可利用性、长期性、周期性等特点。风能与煤炭、石油等化石能源的特性不同,不存在能源勘探、能源挖掘、能源加工等问题,在其使用过程中,不会因为使用量的增加而减少,其中风能的应用主要是风力机发电,而海上风力机会受到海洋环境以及桩基结构的影响。 一、海上风电基础结构型式 目前,针对海上风电的开发阶段,降低海上风电场建设的经济投资是海上风电开发和利用的关键,其中经济投资中成本占比最大的是风电机组基础结构的建设成本,而这部分也直接影响风机运行的结构稳定性和安全性,因此,风电基础结构的研发成本低、可靠稳定性高,能够保证海上风电场的顺利建设[2]。在海上风电场的利用和发展过程中,通过对海上固定式平台基础结构的加工和衍变,形成了我国现有的海上风机基础结构,根据海上风机装机容量的不同,以及海水深度、海水环境、建设投资的不同,可以将海上风电基础型式分为以下四种: ①重力式基础:是指海上风电基础结构需要依靠其自身的重力来维持结构的稳定性和强度性,常见的型式是钢筋混凝土结构。如图1所示 ②桩承式基础 桩承式基础结构受力模式和建筑工程中传统的桩基础类似,由桩侧与桩周土接触面产生的法向土压力承担结构的水平向荷载,由桩端与土体接触的法向力以及桩侧与桩周土接觸产生的侧向力来承载结构的竖向荷载。桩承式基础分类 按材料分:钢管桩基础和钢筋混凝土桩基础;按结构形式分:单桩基础、三脚架基础、导管架基础和群桩承台基础。如图2所示 ③浮式基础:是指利用系泊或者锚杆在海底进行位置的固定,通过三力的平衡来维持海上风机基础结构的稳定性,其中三力是指自身重力、系缆回复力、结构浮力,并且还能够精准控制海流影响产生的摇晃角度。如图3所示 二、导管架式海上风机基础结构型式

海上风电导管架安装专项方案.

珠海桂山海上风电场一期导管架安装专项方案 编制: 复核: 审批: 中铁大桥局股份有限公司 2014年9月

目录 1、工程概况 (1) 1.1工程位置及项目规模 (1) 1.2 导管架设计概况 (1) 2、自然环境 (2) 2.1地质及地貌 (2) 2.2 气象条件 (4) 2.3 特征气象参数 (4) 2.4 潮汐 (4) 2.5 波浪 (5) 2.6 海流 (6) 3、导管架安装方案 (6) 3.1 总体安装方案 (6) 3.2 施工步骤 (6) 3.3 构件进场检查 (6) 3.4 导管架安装 (6) 3.5 牺牲阳极接地电缆安装 (7) 3.6 施工重难点及控制措施 (7) 4、施工设备及劳动力组织 (7) 4.1 施工设备 (7) 4.2 劳动力组织 (8) 5、施工周期分析 (8) 6、HSE保证措施 (8) 6.1 职业健康保证措施 (8) 6.2 特种作业安全保证措施 (10) 6.3 环境保证措施 (12) 6.4 施工安全保证措施 (14) 7、附图 (14)

1、工程概况 1.1工程位置及项目规模 珠海桂山海上风电场场址位于珠江河口的伶仃洋水域,处于珠海市万山区青洲、三角岛、大碌岛、细碌岛、大头洲岛与赤滩岛之间的海域。场区内海底地貌形态简单,水下地形较平坦,海底泥面标高一般为-6.0m~12.0m,属于近海风电场。在三角岛上设置110kV升压站,风机电能通过8条35kV集电海缆汇集到三角岛升压站,再通过2回110kV送出海缆,接入220kV吉大站,实现与珠海电网的联网,并在珠海陆域设一集控中心。同时兴建三角岛-桂山岛、三角岛-东澳岛-大万山岛的35kV海底电缆,实现三个海岛的微网与珠海电网联网。 本工程风电场共安装17个风电机组,主要施工内容为:钢管桩沉桩、导管架安装、防腐、灌浆、钢管桩嵌岩、风机整体运输安装、零星工程。 图1-1 风机总体布置图 1.2 导管架设计概况 导管架下部与4根钢桩对接后,通过灌浆进行连接,顶面通过法兰与风机连接,

风力发电机组基础设计

风力发电机组基础的设计与施工 一、基础的结构与类型 1.根据风力发电机组型号与容量自身特性,要求基础承载载荷也各不相同,表10-1列出几种大型风力发电机基础载荷。 2.风力发电机基础均为现浇钢筋混凝土独立基础。根据风电场场址工程地质条件和地基承载力以及基础荷载、尺寸大小不同,从结构的形式看,常用的可分为块状基础和框架式基础两种。 块状基础,即实体重力式基础,应用广泛,对基础进行动力分析时,可以忽略基础的变形,并将基础作为刚性体来处理,而仅考虑地基的变形。按其结构剖面又可分为“ 凹”形和“凸” 形两种;前者如图10-5所示,基础整个为方形实体钢筋混凝土后者如图10-6型式;后者与前者相比,均属实体基础,区别在于扩展的底座盘上回填土也成了基础重力的一部分,这样可节省材料降低费用。

框架式基础实为桩基群与平面板梁的组合体,从单个桩基持力特性看,又分为摩擦桩基和端承桩基两种:桩上的荷载由桩侧摩擦力和桩端阻力共同承受的为摩擦桩基础;桩上荷载主要由桩端阻力承受的则为端承桩基础。 3. 根据基础与塔架(机身)连接方式又可分为地脚螺栓式和法兰式筒式两种类型基础。前者塔架用螺母与尼龙弹垫平垫固定在地肢螺栓上,后者塔架法兰与基础段法兰用螺栓对接。 地脚螺栓式又分为单排螺栓、双排螺栓、单排螺栓带上下法兰圈等。 二、风力发电机组基础设计的前期准备工作及有关注意事项 风力发电机组的基础用于安装、支承风力发电机组。平衡风力发电机组在运行过程中所产生的各种载荷,以保证机组安全、稳定地运行。因此,在设计风力发电机组基础之前,必须对机组的安装现场进行工程地质勘察。充分了解、研究地基土层的成因及构造,它的物理力学性质等,从而对现场的工程地质条件作出正确的评价。这是进行风力发电机基础设计的先决条件。同时还必须注意到,由于风力发电机组的安装,将使地基中原有的应力状态发生变化,故还需应用力学的方法来研究载荷作用下地基土的变形和强度问题。以使地基基础的设计满足以下两个基本条件:

海上风电风机基础选型

海上风电场风机基础选型 1.概述 风能作为一种清洁的可再生能源,越来越受到世界各国的重视。海上有丰富的风能资源和广阔平坦的区域,离岸10 km的海上风速通常比沿岸陆上25%;海上风湍流强度小,具有稳定的主向,机组承受的疲劳负荷较低,使得风机寿命;风切变小,因而塔架可以较低;在海上开发风能,受噪声、景观、鸟类、电磁波干扰等问题较少;海上风电场不涉及土地征用等问题,人口比较集中,陆地面积相对较小、濒临海洋家或地区,较适合发展海上风电。海上风能利用不会造成大气污染和产生任何有害,可减少温室效应气体的排放,环保价值可观,海上风电的这些优点,使得近海风力发电技术成为近年来研究和应用的热点。 发电成本是海上风电发展的瓶颈,影响海上风电成本的主要因素是基础结构成本(包括制造、安装和维护)。目前,海上风电场的总投资中,基础结构占20~30%,而陆上风电场仅为5~10%。因此发展低成本的海上风电基础结构是降低海上风电成本的一个主要途径。 2.风机基础结构型式 海上风电机组的基础被认为是造成海上风电成本较高的主要因素之一。目前国外研究和应用的海上风机基础从结构结构型式上主要分为重力式基础、桩基础及悬浮式基础。前两种形式已在欧洲海上风电场建设中得到广泛应用,悬浮式基础为正在研制阶段的深水海上风电技术。 2.1.重力式基础 重力固定式基础体积较大,靠重力来固定位置,主要有钢筋混凝土沉箱型或钢管柱加钢制沉箱型等等,其基础重量和造价随着水深的增加而成倍增加,丹麦的Vindeby 、Tun? Knob、Middelgrunden和比利时的Thornton Bank海上风电场基础采用了这种传统技术。 重力式基础适合坚硬的黏土、砂土以及岩石地基,地基须有足够的承载力支撑基础结构自重、上部风机荷载以及波浪和水流荷载。重力式基础一般采用预制圆形空腔结构(图2-1),空腔内填充砂、碎石或其他密度较大的回填物,使基础有足够自重抵抗波浪、水流荷载以及上部风机荷载对基础产生的水平滑动、

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