海上风电场基础结构现状及发展趋势

2023/11/181海上风电场根底结构现状及开展趋势2023/11/182陆上传统发电的缺点风电优点和开展状况海上风电场发电的优点2023/11/183截止2023年底，全球海上风电装机容量达54l5MW，其中装机容量排名前五位的国家分别为英国(2947．9MW)、丹麦(921MW)、中国(390MW)、比利时(380MW)和德(280MW)。随着技术不断成熟，海上风力发电的安装运营本钱降低，海上风力发电有着广阔的开展前景。国内外风电开展现状：海上风电场风机根底的相关费用占总投资的15%-30%左右，不同的风机根底形式将直接影响其施工难度、施工进度以及风机的安装方法，从而造成总本钱的波动。2023/11/184DNV标准将海上风电场的根底结构形式按照它们的属性、配置、安装方法、结构外形和材料划分为：——桩承根底结构——重力式根底结构——桶形根底结构——系泊浮式结构根据它们结构外观形式又可分为5种根本类型：——单桩结构——三脚架结构——导管架结构——重力式结构——浮式结构2023/11/185风电场风机根底1、重力式根底〔gravitybase〕2、桩式根底〔pile〕3、导管架式根底〔jacket〕4、三脚架式根底〔tripod〕5、沉箱〔沉井〕根底〔caisson〕6、浮式根底〔floating〕2023/11/186单桩式基础（monopile）群桩（grouppile）负压式（suction）重力式（gravity）2023/11/1872023/11/1881、重力式根底〔gravitybase〕2023/11/1892、桩式根底〔pile〕2023/11/18103、导管架式根底〔jacket〕2023/11/18114、三脚架式根底〔tripod〕2023/11/18125、沉箱〔沉井〕根底〔重力式〕2023/11/18135、吸力式筒形根底〔suctioncaisson〕〔负压式〕单桶根底形式多桶根底形式2023/11/1814吸力式筒形根底施工步骤2023/11/1815丹麦Frederikshavn海上风电场的建设中首次使用了筒形根底，其工作机理和结构特点相同于吸力桩。沉放就位时，先靠其自身以及所负的上部结构的重量插入水下泥中一定的深度，形成封闭空间，然后用泵抽汲，在筒内形成负压，最终依靠简体内与外界环境的压力差，将简体压入泥中直到预定的深度，采用开口向下的圆筒作为根底，不需要桩基固定。吸力筒根底适用于砂性土及软粘土地区，而且考虑到地震对土壤的液化作用，需要地质构造相对稳定，所以缺点是受安装海域的海床地质条件限制，需要充分考虑根底安装时的沉贯力和稳定性，以及工作时外载荷作用下根底的稳定性问题，并且要防止海流对海床的冲刷。海上风电机组浮式根底结构用于水深50-200m的海域，对于一些浅海风能资源贫乏的国家，如美国和日本．浮式结构是海上风电机组根底结构的主要开展方向。目前，浮式结构主要有三大类——张力腿式、三(四)浮柱式和Spar式，分别以美田国家可再生能源实验室开发的张力腿结构(NRELTLP)、荷兰开发的三浮柱结构(Tri．floater)和日本研发的Spar结构为代表2023/11/1816在深海海域，风机根底称为浮体结构支撑，包括浮体结构和锚固系统。当水深＞50m，采用其他形式的根底不经济时，就可以考虑采用浮体结构支撑。6、浮式根底：2023/11/1817浮式结构形式：来源均可参照海上石油钻井平台2023/11/1818浮式根底的风机属于高耸结构，水平风载荷和垂向自重载荷数量级相当，导致浮式根底产生大幅摇摆运动，风机上的风速发生波动，从而引起发电功率的波动，发电效率降低。所以风机的整体稳定是十分重要的。2023/11/1819结构形式性能特点开展趋势2023/11/1820结构形式