海上风电场风机基础结构形式探讨

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三桩基础海上风机结构的比较分析

三桩基础海上风机结构的比较分析

三桩基础海上风机结构的比较分析海上风机是指安装在海上的大型风能利用设备,是清洁能源领域中的一个重要组成部分。

现代海上风机的结构主要由塔座、机舱、叶片、轴和基础组成。

基础是保持整个海上风机稳定的重要组成部分,也是传递风机重量和风载荷的属性之一。

基础适当的设计和施工是保证海上风机可靠性和长久稳定运行的关键之一。

目前,海上风机的基础结构主要有三种类型,分别是单桩基础、桶形抗拔基础和吊扣式基础。

下面将对这三种基础结构进行比较分析。

1. 单桩基础单桩基础是一种简单、成熟、可靠的基础结构,可应用于水深不超过30米的浅海风机,该风机通常使用普通开挖船安装,成本较低。

在单桩基础的设计中,桩的直径、长度和钢板堆垛方式等参数需要精细化计算和调整,以确保桩基能够承受风载、水动力、震动和永久荷载的各种作用力,保证风机的稳定运行。

与其他基础结构相比,单桩基础的优点是施工相对简单,适用范围广,成本低廉。

但是,单桩基础的主要缺点是其对泥土层的依赖性较高,桩基施工流程中使用重型打桩机或现场钢板打桩常会引起水质污染和水下噪音干扰,因此,其适用范围受限,需要充分考虑海洋环境对基础的影响等制约因素。

2. 桶形抗拔基础桶形抗拔基础是另一种常用的海上风机基础结构,通常适用于25至50米深度的水域。

桶形基础的设计是在打预应力混凝土桶体的时候将桶内下部空泡,以提高抵抗弯矩的能力和抗拔性能。

相比于单桩基础,桶形基础在深海或海底地形复杂的地方表现更为出色,具有刚性强、耐风载性好和可减少海洋环境污染等优势。

值得注意的是,桶形基础的施工工艺比单桩基础要复杂一些,需要使用更多的施工设备和人工,所以桶形基础的施工成本比单桩基础更高。

另外,一个缺点是他的模拟需求和设计流程要比单桩基础更为复杂。

此外,由于桶形基础需满足上下游良好的模拟特性,它在提高海底安全系数的同时与其上面的形成很好的一体化,有效地减少了海上风机的摇晃,因而得到了广泛的应用。

3. 吊扣式基础吊扣式基础是一种具有高度灵活性和可重定位性的海上风机基础结构,主要用于深海和远海风机安装。

海上风机基础形式

海上风机基础形式

海上风机基础形式(原创实用版)目录一、引言二、海上风力发电基础形式概述1.定义及分类2.发展背景及意义三、海上风电机组基础结构1.现今主要形式2.各类基础结构的适用情况及优缺点四、海上风电基础的发展趋势五、结论正文一、引言随着全球气候变暖和能源价格的持续上涨,发展新能源和可再生能源已成为世界各国的共同关注。

其中,海上风力发电作为一种清洁、可再生的能源形式,得到了越来越多国家的重视。

为更好地推广和应用海上风电技术,本文将对海上风力发电基础形式进行分析和探讨,以期为海上风电场的建设提供借鉴和参考。

二、海上风力发电基础形式概述1.定义及分类海上风力发电基础形式是指支撑海上风电机组的建筑物或结构物。

根据不同的分类标准,海上风电基础形式可以分为以下几类:(1)固定式基础:包括单桩、群桩等类型,主要适用于浅海区域。

(2)漂浮式基础:主要包括单体漂浮式、群体漂浮式等类型,适用于深海区域。

(3)海底固定式基础:如海底电缆、海床锚等类型,适用于深海区域。

2.发展背景及意义随着全球能源消耗的持续增长和环境污染问题日益严重,各国政府纷纷提出发展可再生能源的战略目标。

海上风力发电具有资源丰富、占地面积小、对环境影响较小等优点,成为各国政府和企业竞相发展的领域。

海上风力发电基础形式的研究和创新,对于提高海上风电场的安全性、稳定性和经济性具有重要意义。

三、海上风电机组基础结构1.现今主要形式目前,海上风电机组的基础结构主要有以下几种:(1)单桩基础:单桩基础是海上风电场中最常见的一种基础形式,其结构简单,施工方便,适用于各种海况。

(2)群桩基础:群桩基础由多根桩基组成,可以提高风电机组的稳定性,适用于海况较恶劣的区域。

(3)漂浮式基础:漂浮式基础适用于深海区域,其主要特点是可以随着海浪的波动而上下浮动,以减小对海底的影响。

(4)海底固定式基础:海底固定式基础通过海底电缆、海床锚等结构将风电机组固定在海底,适用于深海区域。

2.各类基础结构的适用情况及优缺点(1)单桩基础:适用情况广泛,优点是结构简单、施工方便,缺点是对海况要求较高。

三桩基础海上风机结构的比较分析

三桩基础海上风机结构的比较分析

三桩基础海上风机结构的比较分析海上风机是利用海上风能发电的一种重要装备,而其基础结构是海上风机的重要组成部分。

海上风机的基础结构种类繁多,其中以单桩基础、桁架式基础、和浮式基础为主要类型。

本文将对这三种基础结构进行比较分析,探讨它们在海上风机应用中的优缺点和适用场景。

一、单桩基础单桩基础是一种将海上风机固定在海底的结构基础。

其主要特点是通过一根直径较大的钢桩将风机固定在海底,而钢桩需要通过振动锤或旋挖机等设备打入海底,然后通过水泥灌注或者填充钢筋混凝土进行固定。

优点:1. 施工便利:单桩基础可以通过振动锤或者旋挖机进行施工,相对来说施工比较方便。

2. 成本相对较低:单桩基础的成本相对来说比较低,尤其适用于水深较浅的海域。

3. 维护成本低:单桩基础的维护成本相对较低,因为其结构比较简单,维护也比较容易。

1. 受水深限制:单桩基础受到水深限制,一般只适用于水深较浅的海域。

2. 抗风载能力弱:由于单桩基础固定方式的特殊性,抗风载能力相对较弱,钢桩易于发生折断。

3. 风机规模受限:由于单桩基础的限制,只能适用于小型海上风机,大型海上风机无法采用单桩基础。

二、桁架式基础桁架式基础是一种将海上风机固定在海底的结构基础。

其主要特点是通过将风机与海底连接的桁架结构来确保其稳固性,桁架结构一般采用钢结构。

1. 适用范围广:桁架式基础适用于水深较深的海域,且能适应较大范围的水深。

2. 抗风载能力强:由于桁架结构的特殊性,桁架式基础有较强的抗风能力,适用于大型海上风机。

3. 长期稳定性更强:桁架式基础的稳固性更强,长期使用更加稳定。

1. 施工难度较大:桁架式基础的施工相对来说比较困难,需要较高的技术和设备支持。

2. 成本较高:桁架式基础的成本较高,尤其是钢结构的制造和安装成本较大。

3. 维护难度大:桁架式基础的维护相对来说比较困难,特别是在海上维护更加困难。

海上风机基础形式

海上风机基础形式

海上风机基础形式介绍如下:
一、单桩式基础
单桩式基础是最早也是最简单的一种海上风机基础形式。

它的原理是在海底钻孔后,将一根或多根桩驳入海底,形成一个单桩或者多桩的基础支撑系统。

该基础形式适用于比较浅的海域,桩身一般要求较粗,以满足在海洋环境下的稳固支撑。

优点是安装简单、成本较低,缺点是承载力较小、易受海底地质条件和海浪影响,而且不适合深水区的风电场。

二、桶式基础
桶式基础是一种较新的海上风机基础形式,它是将一种可以漂浮的桶状物质放置在海底或者浮标上,并以桶自身的重量或向下排水来产生足够的稳定力支撑风机。

该基础形式适用于水深较深,基础不易沉入海底的场合,可以大大减少安装的难度和成本。

然而,由于该基础的尺寸较大,在运输和装配方面会存在一定困难。

三、吊装式基础
吊装式基础是一种相对比较常见的海上风机基础形式。

它的原理是在海底先钻好一个孔,再将整个基础系统通过吊装机构放置在孔里。

该形式的设计使其能够适应不同水深和地质条件,同时也提高了基础的承载能力。

由于需要吊装机构的配合,它的装配难度和成本较高。

四、桩框式基础
桩框式基础是一种兼具单桩式基础和框架式基础的特点的海上风机基础形式。

它的基本结构是一组互相平行的桩体形成的桩群,在桩群
的顶部固定一个框架,风机塔身在框架上安装。

该基础形式适用于在较小的面积内固定多台风机,同时也可以降低风机维护和维修的成本。

海上风机基础形式

海上风机基础形式

海上风机基础形式摘要:一、引言1.全球能源状况与可再生能源的重要性2.海上风力发电的发展背景与现状二、海上风电机组基础结构1.海上风电机组基础形式的分类2.各类基础结构的特点与适用情况三、海上风电基础的优缺点分析1.优点2.缺点四、海上风电基础的发展趋势1.技术创新与发展方向2.市场需求与政策支持五、结论1.海上风电基础在风电场建设中的重要性2.对未来海上风电基础发展的展望正文:一、引言1.全球能源状况与可再生能源的重要性随着全球气候变暖和能源价格的持续上涨,发展新能源和可再生能源已成为一个全球化态势。

许多国家和地区都纷纷制定了发展可再生能源的政策框架,以应对能源危机和环境问题。

其中,海上风力发电作为一种清洁、可再生的能源形式,受到越来越多国家的关注和重视。

2.海上风力发电的发展背景与现状海上风力发电是指在海上利用风力发电机组进行发电的一种可再生能源形式。

相较于陆上风力发电,海上风力发电具有风力资源更丰富、占地面积小、对土地资源影响小等优点。

近年来,随着技术的不断创新和成熟,海上风力发电在全球范围内得到了广泛应用和快速发展。

二、海上风电机组基础结构1.海上风电机组基础形式的分类海上风电机组基础结构主要分为以下几种形式:单桩基础、多桩基础、导管架基础、浮式基础等。

各种基础结构有其独特的特点和适用情况。

2.各类基础结构的特点与适用情况(1)单桩基础:单桩基础是指风电机组通过一根桩基固定在海床上。

这种基础结构简单、施工方便,适用于水深较浅、海床地质条件较好的区域。

(2)多桩基础:多桩基础是指通过多根桩基将风电机组固定在海床上。

这种基础结构稳定性较好,适用于水深较深、海床地质条件较差的区域。

(3)导管架基础:导管架基础是指通过一个导管架将风电机组固定在海床上。

这种基础结构适用于水深较深、风力资源丰富的区域,但其施工难度较大。

(4)浮式基础:浮式基础是指风电机组通过一个浮动平台固定在海面上。

这种基础结构适用于水深较深、海床地质条件较差的区域,但其设计和施工难度较大。

海上风电单桩基础结构设计关键问题探讨

海上风电单桩基础结构设计关键问题探讨

海上风电单桩基础结构设计关键问题探讨摘要:单桩基础因其结构形式简单、施工技术成熟,在国内外海上风电场中均得到了广泛应用。

目前我国已建成的单桩基础风电项目大部分位于江苏沿海地区,这些地区的地基为软基。

关键词:海上风电单桩基础结构设计前言:海上风电与陆上风电最大的不同在于基础的不同,基础成本约占整个海上风电场投资的25%,因此降低基础成本有利于提高整个风电场的经济性,推动海上风电的发展。

欧洲已经为海上风电设计、施工了将近2000 台基础,其中70% 为单桩基础。

国内上海东大桥海上风电项目为高桩承台式基础,该基础现场作业时间长、工作量大、成本高。

一、海上风机基础分析海上风电机组的基础平台由油气工业中的海上采油平台形式发展而来,目前海上风力发电机组的基础有单桩、三脚架、导管架式基础、重力基础、负压桶基和浮动平台结构等几种。

每种基础都有其各自的优缺点,适应不同的海况条件,当设计开发大型海上风电场时,设计一种适合海上风机特殊要求和特定海况条件的基础能够节省前期投入。

虽然国外在基础设计方面有很多成功经验,但是国内缺乏海上风机基础设计经验,海上风机基础设计研究对推动我国海上风力技术的发展将起到至关重要的作用。

海上风机基础的设计是一个复杂的系统工程,涉及到海洋环境、港口航道、市场经济、海洋结构物的设计、近海桩基工程、海上风机基础特殊载荷、结构分析、基础与地基动力相互作用、风机一塔架一地基一基础系统分析等多个方面,包含众多的设计变量,不同的海上风场特性不同,如何处理其中的多种矛盾,做出合理的设计是很有意义的。

国内海上风机桩基础设计研究处于起步阶段,海上风机基础设计研究能够为将来海上风力发电提供参考,对将来进行海上风机基础结构优化设计提供借鉴,对中国海上风力发电事业的腾飞具有举足轻重的意义。

桩基础是目前国外海上风机普遍采用的一种相对成熟的基础形式,很多企业和组织在海上风机桩基础的设计和工程施工方面有丰富的经验,但是,各个风场的海况条件不同,结合海上采油平台的丰富经验,海上风机基础的设计优化空间还相当大。

(完整版)海上风电场+风机基础介绍

(完整版)海上风电场+风机基础介绍

海上风电场风机基础介绍技术服务中心业务筹备部前言近年来,国家对清洁能源特别是风电的发展在政策上给予了很大支持,使得中国风电得到蓬勃发展。

风力发电作为新能源领域中技术最成熟、最具规模化开发条件和商业化发展前景的发电方式,获得了迅猛发展。

随着风电机组从陆地延伸到海上,海上风电正成为新能源领域发展的重点。

本文结合国内外海上风电场具体的风机基础,对现有的海上机组的基础类型逐一介绍,目的是对海上风机基础形成一个初步的了解,为公司日后的海上服务业务做铺垫。

为人类奉献白云蓝天,给未来留下更多资源。

2目录1 风机基础类型--------------------------------------- 4 1.1 重力式基础----------------------------------------- 4 1.2 单桩基础------------------------------------------- 6 1.3 三脚架式基础--------------------------------------- 8 1.4 导管架式基础-------------------------------------- 10 1.5 多桩式基础---------------------------------------- 111.6 其他概念型基础------------------------------------ 122 海上风力发电机组基础维护 -------------------------- 14为人类奉献白云蓝天,给未来留下更多资源。

3为人类奉献白云蓝天,给未来留下更多资源。

4 1 风机基础类型1.1 重力式基础重力式基础,顾名思义是是靠重力来追求风机平衡稳定的基础,重力式基础主要依靠自身质量使风机矗立在海面上,其结构简单,造价低且不受海床影响,稳定性好。

缺点是需要进行海底准备,受环境冲刷影响大,且仅适用于浅水区域。

海上风机基础结构

海上风机基础结构

海上风机基础结构引言:随着可再生能源的快速发展,海上风电作为一种清洁、可持续的能源形式,受到越来越多国家的重视与发展。

而海上风机作为海上风电的核心设备,其基础结构的稳定性和可靠性对于海上风电的运行起着至关重要的作用。

本文将对海上风机基础结构进行详细的介绍与分析。

一、单桩基础结构单桩基础结构是最早应用于海上风机的一种基础形式。

它的特点是在海底打入一根巨大的钢管桩,通过桩身与海底形成稳定的支撑。

这种基础结构具有施工简单、成本较低的优点,适用于水深较浅的海域。

然而,由于单桩基础结构的支撑面积较小,容易受到波浪和风力的影响,稳定性相对较差。

二、桁架基础结构桁架基础结构是一种较为常见的海上风机基础形式。

它由多个钢管桩和水平连接构件组成,形成一个稳定的框架结构。

桁架基础结构能够承受较大的风力和波浪力,具有较好的稳定性和可靠性。

此外,桁架基础结构的设计还考虑了施工和维护的便利性,能够减少安装和维护的难度。

三、吊装式基础结构吊装式基础结构是一种相对较新的海上风机基础形式。

它的特点是通过将风机组件的整个基础结构在陆上预制完成后,再通过起重设备将其吊装到海底的预定位置上。

吊装式基础结构的优点是施工便利、安装速度快、可重复使用等。

然而,由于吊装式基础结构需要较大的吊装设备和高强度的材料,造价相对较高。

四、沉箱式基础结构沉箱式基础结构是一种将混凝土箱体沉入海底作为基础的形式。

这种基础结构具有稳定性高、耐久性好的优点,能够适应不同水深的海域。

沉箱式基础结构的施工相对复杂,需要专业的工程设备和技术支持,因此造价较高。

五、承重式基础结构承重式基础结构是一种相对较新的海上风机基础形式。

它通过将风机的基础结构与风机塔筒进行结合,共同承担风力和波浪力的作用。

这种基础结构具有结构简单、稳定性好的优点,适用于浅海和中等水深的海域。

然而,承重式基础结构的设计需要充分考虑风机塔筒的结构强度和稳定性,以确保风机的运行安全。

结论:海上风机基础结构的选择与设计直接关系到海上风机的稳定性和可靠性。

三桩基础海上风机结构的比较分析

三桩基础海上风机结构的比较分析

三桩基础海上风机结构的比较分析【摘要】这篇文章主要对三种基础海上风机结构进行比较分析。

在文章介绍了研究背景、研究目的和研究意义。

在分别概述了三桩基础海上风机结构的设计特点,优点,缺点以及适用场景。

在总结了三桩基础海上风机结构的比较分析结果,并展望了未来发展趋势,同时提到了研究的局限性。

通过本文的分析,可以帮助读者更好地了解三种基础结构的特点和适用场景,为相关领域的研究和实践提供参考。

【关键词】三桩基础、海上风机结构、比较分析、设计特点、优点、缺点、适用场景、发展趋势、研究背景、研究目的、研究意义、局限性1. 引言1.1 研究背景随着海上风力行业的不断发展和技术进步,研究人员对三桩基础海上风机结构进行了深入探讨和比较分析,以期进一步优化设计方案,提高风机的稳定性和可靠性。

在这一领域的研究仍处于探索和深化阶段,有待进一步的研究和实践来完善相关理论和技术。

对三桩基础海上风机结构的比较分析具有一定的理论和实践意义,可以为相关领域的研究和发展提供有益的借鉴和指导。

1.2 研究目的研究目的是为了对三桩基础海上风机结构进行深入比较分析,揭示其设计特点、优点和缺点,探讨其适用场景,为海上风电工程设计提供依据和参考。

通过对三种基础结构的比较研究,可以为相关领域的工程师和设计师提供更多选择和思路,提高海上风电工程的设计效率和可靠性。

针对三种基础结构的不同特点和适用场景,还可以为未来海上风电工程的发展提供借鉴和指导,促进海上风电行业的持续发展和进步。

通过本次研究,我们旨在为推动海上风电产业的发展做出贡献,促进清洁能源的应用和推广,实现可持续发展的目标。

1.3 研究意义对三桩基础海上风机结构进行比较分析,可以帮助我们更好地了解不同基础形式的特点和优劣,指导未来海上风力发电项目的建设和运营。

比较分析也可以为相关领域的研究提供新的思路和方向,促进海上风电技术的创新和进步。

对三桩基础海上风机结构进行比较分析具有重要的理论和实践意义。

三桩基础海上风机结构的比较分析

三桩基础海上风机结构的比较分析

三桩基础海上风机结构的比较分析1. 引言1.1 背景介绍三桩基础海上风机结构由三根桩组成,分布呈三角形状,可以增加基础的稳定性和承载能力。

相比于传统的单桩基础结构,三桩基础结构具有更好的抗风性能和更高的安装效率,逐渐成为海上风电行业的新趋势。

本文将对三桩基础海上风机结构进行详细比较分析,探讨其设计特点、优缺点、应用案例以及未来发展趋势,旨在为海上风力发电领域的研究和实践提供参考。

通过研究对比不同类型的海上风机基础结构,可以更好地指导工程项目的设计和建设,推动海上风力发电行业的健康发展。

1.2 研究目的研究目的是为了探讨三桩基础海上风机结构在海上风电领域中的应用和发展情况,分析其设计特点、优缺点以及应用案例,进一步比较其与其他类型海上风机结构的优劣之处。

通过对三桩基础海上风机结构的研究分析,旨在总结其优势和局限性,为未来海上风电工程建设提供参考和指导。

本研究也旨在展望三桩基础海上风机结构未来的发展趋势,并提出未来研究方向,以促进海上风电技术的进步和创新。

通过对三桩基础海上风机结构的深入研究,可以为海上风电领域的发展和应用提供重要的理论和实践支持,推动我国清洁能源产业的发展和可持续发展。

1.3 研究意义三桩基础海上风机结构是目前发展较为成熟的一种海上风机基础结构形式,其在风能利用领域具有较大的应用前景和市场价值。

研究三桩基础海上风机结构的意义在于深入了解其设计、特点、优缺点以及未来发展趋势,为提高海上风机的稳定性、安全性和经济性提供重要参考和指导。

通过对三桩基础海上风机结构的比较分析,可以帮助工程师和设计师更好地选择和设计适合特定环境和需求的风机基础结构,从而提高风机的风电利用率和工作效率,同时也降低建设和运维成本。

研究三桩基础海上风机结构还有助于推动我国海上风电产业的发展,促进可再生能源的利用和保护环境的可持续发展。

研究三桩基础海上风机结构的意义不仅在于技术上的探索和突破,更在于为我国能源结构转型和可持续发展做出贡献。

风机基础的几种形式和设计问题的探讨

风机基础的几种形式和设计问题的探讨

风机基础的几种形式和设计问题的探讨摘要:近年来,全球范围内的风能开发获得了大规模的发展,我国虽然风能资源丰富,利用潜力巨大,但只是最近几年在陆上风力发电方面取得一定的发展,海上的风力发电方面还只是刚刚起步。

制约我国风力发电的技术因素有很多,其中风机基础就是其中一项重要的原因。

为促进我国风电产业健康、快速发展,本文对风机基础设计展开研究,通过总结分析现有风机基础形式,提出了风机基础设计过程中几个关键问题,包括荷载的计算不明确、风机结构域基础的相互影响、设计方法的规划化、基础合理选型以及海上风机基础设计安装复杂等。

风机基础的设计涉及大量需要攻克的难题,这些问题的解决将打通制约风电发展的瓶颈。

关键词:风机基础、基础形式、设计、关键问题1 前言随着全球煤炭、石油、天然气等传统能源的日趋枯竭,能源供应安全和环境保护的压力,迫使人们开始关注可再生能源,作为清洁、可再生的风能开发利用收到高度关注[1]。

风能具有节约资源、防止环境污染、可再生、具有大规模开发和商业化发展潜力等优点。

国外像荷兰、英国、丹麦等国家的风电产业起步较早,发展较快。

据统计,我国风能资源总储量为42.65亿千瓦时,技术可开发量为2.98亿千瓦时[2]。

然而,守着巨大的风能利用潜力,我国的能源资源利用起步却非常晚,只在近几年通过借鉴和引进国外的先进技术,才得到了一定程度的发展。

其中风力发电的开发利用主要包括陆上和海上两大块,目前,我国主要开发的是陆上风电场,海上风电开发提上日程的时间尚不久;国外的风力发电机功率已经从最初的0.5MW到现在的5MW,且正在规划功率更大的下一代风力机,如此大的风机对基础提出了很高的要求。

基础是风力发电机组的固定端,与塔筒一起将风机竖立在60~100米的高空,是保证风机正常发电的重要组成部分。

在设计上,风机应归属高耸结构,对于一般高耸结构设计而言,采用的是简洁的结构形式,以尽量减少风荷载,但是风机的动力来源主要是风,要正常发电就要捕获足够的风力,这就使得基础不可避免要承受巨大的水平荷载[3],较之传统的高耸结构设计有很大的差别,设计时要考虑地质情况、风向影响。

海上风电场+风机基础介绍

海上风电场+风机基础介绍

海上风电场风机基础介绍技术服务中心业务筹备部前言近年来,国家对清洁能源特别是风电的发展在政策上给予了很大支持,使得中国风电得到蓬勃发展。

风力发电作为新能源领域中技术最成熟、最具规模化开发条件和商业化发展前景的发电方式,获得了迅猛发展。

随着风电机组从陆地延伸到海上,海上风电正成为新能源领域发展的重点。

本文结合国内外海上风电场具体的风机基础,对现有的海上机组的基础类型逐一介绍,目的是对海上风机基础形成一个初步的了解,为公司日后的海上服务业务做铺垫。

为人类奉献白云蓝天,给未来留下更多资源。

2目录1 风机基础类型--------------------------------------- 4 1.1 重力式基础----------------------------------------- 4 1.2 单桩基础------------------------------------------- 6 1.3 三脚架式基础--------------------------------------- 8 1.4 导管架式基础-------------------------------------- 10 1.5 多桩式基础---------------------------------------- 111.6 其他概念型基础------------------------------------ 122 海上风力发电机组基础维护 -------------------------- 14为人类奉献白云蓝天,给未来留下更多资源。

3为人类奉献白云蓝天,给未来留下更多资源。

4 1 风机基础类型1.1 重力式基础重力式基础,顾名思义是是靠重力来追求风机平衡稳定的基础,重力式基础主要依靠自身质量使风机矗立在海面上,其结构简单,造价低且不受海床影响,稳定性好。

缺点是需要进行海底准备,受环境冲刷影响大,且仅适用于浅水区域。

海上风电场基础与结构设计研究

海上风电场基础与结构设计研究

海上风电场基础与结构设计研究海上风电场基础与结构设计研究摘要:随着可再生能源的重要性日益凸显,海上风电场作为一种重要的可再生能源发电方式受到了广泛关注。

海上风电场基础与结构设计是建设海上风电场的重要环节,直接影响风电场的稳定性和可靠性。

本文综述了目前海上风电场基础与结构设计的相关研究,并对其发展趋势进行了展望。

1. 引言随着全球能源需求的不断增大和环境问题的日益突出,可再生能源的开发和利用成为当今社会关注的焦点。

风能作为干净、可再生的能源之一,具有巨大的发展潜力。

相比于陆上风电场,海上风电场由于更加稳定的风能资源、更大的发电容量等优势,被认为是未来风电发展的新方向。

2. 海上风电场基础类型及特点海上风电场基础按照结构形式可以分为固定式基础和浮式基础。

固定式基础包括单桩基础、钢管桩基础和灌注桩基础,具有结构简单、施工便捷等优势。

浮式基础分为浮式水泥混凝土基础和浮式钢混凝土基础,具有适应水深大、海上波浪影响小等优势。

3. 海上风电场基础设计的关键技术海上风电场基础设计主要涉及到承载力设计、抗倾覆设计和抗震设计等关键技术。

承载力设计需要考虑水下地质条件、风荷载和水荷载等多个因素,以确保基础的稳定性和安全性。

抗倾覆设计主要考虑台体的重心位置、基础结构的抗倾覆能力等因素,以减小风电场受倾斜力的影响。

抗震设计主要针对海上风电场面临的地震灾害风险,设计适当的抗震措施来提高风电场的抗灾能力。

4. 海上风电场基础与结构设计的影响因素海上风电场基础与结构设计的影响因素主要包括水深、海洋土壤条件、风速、季节性波浪和海水流速等因素。

针对不同的影响因素,需要采取相应的设计措施,以保证风电场的安全稳定运行。

5. 海上风电场基础与结构设计的发展趋势随着风电技术的不断进步和海上风电场的规模不断扩大,海上风电场基础与结构设计也面临着一些新的挑战和发展趋势。

未来的发展方向包括减少基础成本、提高工程建设效率、改善抗风载能力等方面。

6. 结论海上风电场基础与结构设计是保证海上风电场稳定运行的关键环节,需要综合考虑地质条件、风荷载、水荷载等多方面因素。

深远海风电基础形式建设探讨

深远海风电基础形式建设探讨

创新观察—406—深远海风电基础形式建设探讨王志伟(中海油能源发展股份有限公司清洁能源分公司,天津 300452)1.发展海上风电的意义在人类生活的地球上,海洋总面积大约为3.61亿平方公里,占到了整个地总面积的70.8%。

海洋是人类赖以生存的摇篮,与人类生活息息相关,紧密相连。

而海上风能也是一种取之不尽用之不竭的清洁能源,正在被人类大力开发和利用。

海上风电的开发和利用最明显的优势在于其具有可再生性,而且污染性低等优点。

1991年,丹麦建成了世界上第一座海上风电场Vindeby 风电厂项目并开始运行,直到2017年拆除,运行了25年之久。

随后,英国、德国、美国其它国家也逐步的把海上风电场建设推广起来。

2.目前国内海上风电发展现状及趋势中国有1.8万公里的海岸线,而在这漫长的海岸线上,又蕴藏了丰富的风资源。

2008年9月,上海东海大桥10万千瓦海上风电场示范项目建设开工,拉开了中国海上风电场建设的序幕。

国内海上风电虽然起步比较晚,但发展势头迅猛,这十多年来,从滩涂、浅海区域在逐步向更深海推进。

在浅水区,特别是潮差带区域,由于受水深较浅、软淤泥层厚度、施工设备操作困难等不利因素影响,参考港工水工建设模式,采用高桩承台式风机基础或单桩式风机基础,在这两种基础应用过程中,单桩式风机基础的优势越来越明显,特别是水深在10米左右到30米左右范围内,具有造价低,施工比较容易等明显优势。

另外,风机基础在风电场项目建设中的费用比例大约在15%左右,导管架式基础还要更高一些,这样,在风电场建设项目管理当中,基础形式对于整个风电场的投资以及费控问题都是非常重要的。

渤海地区包括河北、天津、辽宁等沿海地区以高桩承台式基础和单桩式基础为主,因地处北方,冬季局部会受到海冰影响,这也是考虑影响风机基础形式的因素之一;山东省北部海域以单桩基础为主,胶东半岛东部及南部的部分较深水域采用导管架式基础;江苏省的海域比较辽阔,特别是滩涂潮差带区域较多,这些浅水区一般采用高桩承台式基础,或单桩、复合筒;浙江、福建、广东沿海的风电场风机基础多采用高桩承台式基础、单桩式基础或桩式/负压筒式导管架,浙江沿海地区的海床表层淤泥较厚,福建海域的一些区域有岩石,需要打嵌岩桩,并且东南沿海每年会有台风影响,这些不利因素也直接影响到风电场风机基础的结构形式及强度等,深水、台风、浪高、地震、嵌岩等因素对风机基础的结构形式影响非常大,也存在很多的技术难题需要攻坚克难。

三桩基础海上风机结构的比较分析

三桩基础海上风机结构的比较分析

三桩基础海上风机结构的比较分析
目前,基础海上风机结构主要有三种类型,包括单桩、扩径桩和螺旋桩。

本文将对这三种基础海上风机结构进行比较分析。

单桩是较早采用的一种基础海上风机结构。

它采用一根较长的单桩作为风机的支撑,通常需要将桩打入海床深处以确保稳定性。

这种结构简单,施工相对方便,但由于单桩直径较小,抗倾覆能力较弱,容易受到侧向力的影响。

在海上环境变化较大的地区,使用单桩结构需要格外注意。

扩径桩是改进单桩结构的一种方式。

它在桩身中部进行扩径处理,以增加桩身的抗倾覆能力。

这种结构在施工上相对复杂一些,但相比于单桩结构,扩径桩能够更好地应对海上风机的侧向力和倾覆力。

扩径桩可能会增加桩身的重量和成本,在设计上需要考虑风机的荷载和使用寿命。

螺旋桩是近年来发展的一种基础海上风机结构。

它采用螺旋形的桩身,通过旋转将桩打入海床中。

螺旋桩具有较大的扭转刚度和抗倾覆能力,能够适应更严酷的海上环境。

螺旋桩还具有较好的安装和拆卸性能,适合于大规模、多桩的风机群布局。

螺旋桩的施工难度较大,需要较大的起重设备和施工时间。

单桩、扩径桩和螺旋桩是目前常见的基础海上风机结构。

单桩结构简单,施工方便,适用于海上环境较稳定的地区;扩径桩结构增加了抗倾覆能力,但会增加成本和重量;螺旋桩结构具有较大的抗倾覆能力和安装灵活性,但施工难度较大。

在选择基础海上风机结构时,需要综合考虑海上环境、施工条件和预算等因素,选择最适合的结构类型。

三桩基础海上风机结构的比较分析

三桩基础海上风机结构的比较分析

三桩基础海上风机结构的比较分析1. 单桩式基础单桩式基础是海上风机最早采用的基础结构之一。

其结构简单,适用于较小的风机。

该结构将风机通过一个大型钢筋混凝土柱子固定在海床上,柱子的根部会深入海床,从而能够提供足够的支撑力。

单桩式基础的成本较低,安装简单容易,但是由于单桩式基础的支撑力有限,其适用范围相对较小,只适用于海水比较浅的地区,而且其受风机承载能力较弱,易受大风和海浪的影响。

此外,由于单桩式基础的支撑力主要来自于一个钢筋混凝土柱子,因此在海底的固定工作复杂,需要较长的时间和较高的成本。

桩帽式基础是一种适用于中等大小海上风机的基础结构,其构造是将单桩式基础和浮式基础相结合设计而成。

其基本结构是将一系列钢管桩深入海床,桩的顶部用桩帽连接,风机塔架则连接在桩帽上。

桩帽式基础相对于单桩式基础来说,其承载能力更强,更适用于中等大小的海上风机。

由于其基础结构的特殊性,该结构需要较多的钢管和混凝土,造价较高。

此外,由于需要考虑到钢管桩的深入程度和桩帽的设计等复杂的因素,桩帽式基础的设计和建造难度都较高,需要较长的时间和较高的管理成本。

浮式基础是一种在深海和高浪区域中广泛应用的海上风机基础结构。

其基本结构是一种从船体上高出水面的浮体,其中心部分为一个空心柱体,柱体底部连接一些重物以保持稳定。

风机塔架则连接在柱体的顶部。

浮式基础不需要用于透过海底的结构,因此避免了海底固定的复杂性,安装和维护较为容易。

此外,由于其基础结构可以自由浮动,其对海浪和大风的适应性较强,能够在波浪荡漾的海面上安全运行。

然而,浮式基础设计和建造成本相对较高,其需要大型、复杂的安装设备和稳定性计算,同时还需要确保船只的安全性和环境友好性。

综合来看,单桩式基础、桩帽式基础和浮式基础各有其优缺点。

单桩式基础适用于海水比较浅的地区,成本低,但受大风和海浪的影响较弱;桩帽式基础适用于中等大小海上风机,受力较为稳定,但建造难度较大,成本相对较高;浮式基础适用于深海和高浪区域,能够抵御大风和海浪,但建造成本较高,需要复杂的设置来维持平稳运行。

论海上风电风机基础几种结构模式优劣王钟庆

论海上风电风机基础几种结构模式优劣王钟庆

论海上风电风机基础几种结构模式优劣王钟庆发布时间:2021-11-12T11:58:22.561Z 来源:基层建设2021年第25期作者:王钟庆[导读] 在海上风电场建设中,风机基础的成本占总造价的比例较高,根据海上风电场不同海域环境,使用要求,选择不同的风机基础结构模式,是保障海上风电机组基础稳定性、可靠性和经济性的关键广西广投海上风电开发有限责任公司广西南宁 530000摘要:在海上风电场建设中,风机基础的成本占总造价的比例较高,根据海上风电场不同海域环境,使用要求,选择不同的风机基础结构模式,是保障海上风电机组基础稳定性、可靠性和经济性的关键。

关键词:海上风电;风机基础;结构模式1前言国外海上风电建设起步较早,上世纪90年代,欧洲国家开始研发海上风机,并在装机容量等方面取得了一定成果,机组可靠性也进一步提高,海上风电产业得到迅猛发展,大型海上风电场开始出现。

我国海上起步比较晚,但发展比较快,自2009年起,我国海上风电开发建设工作全面启动,国家有关部门在发展规划、支持政策、管理流程等方面支持下,充分激发了市场活力。

此外,先后出台《海上风电开发建设方案及有关管理要求》《海上风电开发建设管理办法》,简化了项目开发建设管理程序,明确了用海标准与规定,为推动产业发展提供了持续稳定的市场环境。

近年来我国相关企业的投资积极性不断提升,海上风电开发建设速度明显加快,装备及工程技术不断突破,产业服务体系不断完善,海上风电产业发展取得了显著成果,前景可期。

2海上风电风机基础结构模式在海上风电场建设中,风机基础的成本占总造价的比例较高,根据海上风电场不同海域环境,使用要求,选择不同的风机基础结构模式,是保障海上风电机组基础稳定性、可靠性和经济性的关键。

国内外海上风电基础一般有桩(承)式基础、重力式基础、桶式(负压式)基础、浮式基础等形式,其中桩(承)式基础又分为单桩基础和多桩导管架基础,多桩导管架又分为单立柱多桩基础、桁架是导管架基础、多桩承台基础,单立柱多桩基础主要有三脚架基础、高三桩门架基础、其他单立柱多桩基础;多桩承台基础主要有高桩承台基础和低桩承台基础。

海上风电风机基础结构形式及安装技术

海上风电风机基础结构形式及安装技术

海上风电风机基础结构形式及安装技术摘要:海上风力发电是未来主要风能趋势,且海岸滩涂风力储量丰富,具有巨大开发潜力。

但是海上存在复杂区域条件和不稳定地形,直接开发很容易引起海底土壤侵蚀和液化,这直接影响到海上风力发电机基础安全性和稳定性。

针对现有风力发电机基础,本文分析现有海上风力发电机基础结构形成,探讨其施工安装技术。

关键词:风机基础;单桩基础;安装技术前言:随着传统热能发展停滞,新能源增长会成为全球趋势。

由于热力和煤炭资源不足,清洁能源成为全球能源领域的热门话题。

风力发电作为清洁、无污染的可再生能源,越来越受到人们关注,本文将对海上风电风机进行分析探讨。

1 现状风能具有可持续发展,是一种清洁无污染能源,是未来能源发展方向。

面对我国当前环境污染现实和环境保护以及节能减排的迫切需要,海上风电将进入发展黄金时代。

故此,近年来将是海上风电发展爆发阶段。

海上风电机组安装,现已建成许多套,在基础上对风力发电机进行综合提升[1]。

2 基础结构形式通常,海上风力发电机形态基础结构主要包括重力基础、单桩基础、高桩承台基础、多桩基础及导管架式基础、吸力锚基础,详见下表。

2.3 高桩承台基础高桩承台基础需要根据实际地质条件和施工难度施工,其外围桩通常从一定角度向内倾斜。

地基应用于风电设备建造前,它是由基桩和上部承载平台组成,是沿海码头常见结构。

优点是对水平位移受力和阻力有利;缺点是基底较长,整体结构较重,因此适合于深度小于20米浅海海域。

2.4 多桩基础多桩基础使用多个钢堆,管道方向上部连接在钢桁架基础部分,基础上部连接在塔筒上。

多桩基础主要用于大规模风力发电园区和水深海域,在许多国家都有使用。

适合水深300米内海洋地区,不适合海底岩石多发地区情况。

多桩基础在海上石油和生产平台建设上非常成熟,可以应用于大众化和海上风能。

其优点包括质量轻、基础强度高、安装技术成熟,适用于深海;缺点是需要大量钢材,生产时间长,成本相对高,安装易受到天气影响[3]。

三桩基础海上风机结构的比较分析

三桩基础海上风机结构的比较分析

三桩基础海上风机结构的比较分析
我们来看看单桩式海上风机基础结构。

该种结构是将桩打入海底,再通过上部连接风
机机舱,利用桩的承载力和刚度来支撑整个风机设备。

单桩式基础结构具有安装简便、造
价低廉、维护方便的优点,适用于浅海和中浅水区。

不过,由于单桩式基础无法承受大规
模风能装置的扭矩,所以它不适用于深水区域。

最后是桁架式海上风机基础结构。

该种结构是通过将多根管柱支撑在海底,再通过上
部连接各种构件来支撑风机机舱。

桁架式基础结构具有较高的抗风、抗浪能力,适用于深海、超大型风机项目,且采用的材料多为钢结构,因此在极端环境下具有较高的稳定性和
可靠性。

不过,桁架式基础结构的制造、装配和维护难度较大,并且需要较大的投资。

综合比较以上三种海上风机基础结构,我们可以看出,单桩式基础结构适用于浅水和
中浅水区域,具有造价低廉、安装方便、维护成本低的特点,但在承载能力和抗风能力方
面较为欠缺;单桅式基础结构适用于中深水和深水区域,具有较高的承载能力和抗风能力,但制造、安装和维护成本较高;桁架式基础结构适用于深海和超大型风机项目,具有较高
的稳定性和可靠性,但制造、装配和维护难度较大,并且需要较大的投资。

不同的海上风机基础结构适用于不同的海域和项目需求,选择合适的基础结构需要综
合考虑多方面因素,比如水深、海底地质条件、风能资源、投资成本、维护难度等。

未来,随着技术的进步和经验的积累,相信会有更多新型的海上风机基础结构出现,为海上风机
行业的发展带来更多可能。

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借 鉴 意义 。
1 单桩基础 ( ooi ) M npl e
单 桩基 础 是 最 简 单 的基 础 结 构 , 图 1所 示 。 如 它 由焊 接钢 管组 成 , 与 塔 筒 之 间 的连 接 可 以是 焊 桩 接 法 兰连接 , 可 以是套 管 法 兰连 接 。单 桩 基 础 通 也 过侧 面土壤 的压 力 传输 风 机荷 载 , 入 深 度 取 决 于 插 海床 地 质 类 型 , 般 深 至 海 床 下 l 一 0—2 直 径 根 0m, 据 负荷 的大小 而 定 , 般 在 3~ 壁 厚 约 为 桩 直 一 5m,
7 浮体结构支撑
在深 海海 域 , 机基 础称 为 浮体结 构 支撑 , 风 包括 浮体 结构 和锚 固系 统 。 当水 深 > 01, 5 3采用 其 他 形 1 式 的基础 不经 济 时 , 就可 以考 虑采 用 浮体结 构 支撑 。 浮体 结构 是漂 浮在 海 上 的合 式 箱 体 , 机 塔 架 固定 风
图 6 示 。这是 一 种 新 的 基 础 结 构 概 念 , 际 上 就 所 实
是传 统 桩基 与重 力式 基础 的结 合 。所谓 负压 是指 用 来安 装桶 基 时所 采 用 的方 法 , 目的是 负 压 效 应 可 其
图 3 三脚桩基础 示意图
以部分承担动态峰值荷载 。
4 导管架基础 (akt Jce)
6 ( O) o
。。。。。。●。H。_。●。一 。
有不 占用陆地面积 、 风速 比陆地大 、 风的方 向较稳定 等优 点 。
海上 风 电场风 机基 础是 将风 机稳 固在 海上 的重 要 建 筑物 , 风机 基础 处在 海洋 环境 , 仅要 承受 结构 不 自重 、 荷 载 , 风 还要 承 受 波 浪 、 流力 等 ; 时 , 机 水 同 风
导管 架 基 础 如 图 4所 示 , 是 一个 钢 质 锥 台形 它
空 间框架 , 以钢管 为 骨 棱 , 础 为 三 腿 或 四腿结 构 , 基 由 圆柱钢 管构 成 。导管 架基 础形 式在 深海 采 油平 台 的建设 中 已经 成熟 应用 , 推广 应用 于海 上 风 电。 可
图 6 负压 桶 基 础 示 意 图
文章 编号 :0 9— 4 1 2 1 )7— 0 7— 2 10 9 4 (0 1 0 0 0 0
海 上 风 电场 风机 基 础结 构形式 探讨
口 口 徐 荣 彬

( 广东 省 电力设 计研 究 院 , 东 广州 广
500 ) 100
要 : 类 介 绍 了 国 内 外各 种 海 上 风 电基 础 形 式 。 风 机 基 分
于其 上 , 根据锚 固系统 的不 同而采 用 不 同的形 状 , 一
般为 矩形 、 三角 形 或 圆形 。锚 固系 统 主 要 包 括 海底 桶式 基础 和连 接设 备 , 连接 设 备 大 体 上 可 分 为 锚 杆
图4 导管架基础
和锚 链 两种 , 固系 统 相应 地分 为 固定 式 锚 圈系 统 锚 和悬 链线 锚 固系 统 。相 比较 而 言 , 固定 式 锚 固系 统
・ 7・
般整体 向内有一定角度的倾斜 。
7 2 1 / 0 1
建材 技术 与应 用
构, 由中心柱 、 3根插 人海 床 一定 深 度 的 圆柱 钢 管 和 斜 撑 结构 组 成 。钢管 桩通 过特 殊灌 浆或 桩模 与上 部 结构 相 连 , 以采 用垂 直 或倾斜 管 套 , 可 中心 柱提供 风 机塔 架 的基本 支 撑 , 似 于单 桩 基 础 。这 种 基 础 由 类 单塔 架结 构 简化 演 变 而来 , 同时 又增 强 了周 围结 构
的 刚度 和强 度 , 海洋 油气 工业 中较为 常见 。 在
可将 其设 计成 锥形 。
图 5 重 力 式 基 础 示 意 图
6 负 压 桶 基 础
吸力式基 础 在浅海 、 海均 可应 用 , 中浅海 吸 深 其 力式 基 础 也 称 为 负 压 桶 基 础 ( utnB ce) 如 Sci u kt , o
J L ^ 憎 同
。●。_。 。‘●●●。● ●'_‘ - H。_。。一
础是其 上部 结构 的重要支撑结构 , 如何寻找一个既保证安全
又 经 济 的 基 础 , 许 多 国 家 的 重 要研 究 课 题 之 一 。 是
关键词 : 风力发 电; 海上风 电; 风机基 础
中图分类号 :M64 T 1 文 献 标 识 码 : B
5 重力式基础 ( r i ae ) Ga t B sd vy
重 力式 基 础 ( 图 5 一 般为 钢筋 混凝 土 沉 箱结 见 )
高强灌浆 连接材

钢管连接段 ,  ̄ 5 q4 (

引 言

43 0~中 6 oo o 0
随着 全 球 不 可 再生 能 源 如 煤炭 、 油 的 日益 减 石 少 发 电规 利 风
模 越 来越 大 , 我 国的海 岸 及 沙 漠 边 缘 的 风 力 发 电 在 机组 越来 越多 。 目前 , 已建 的风 力 发 电机 组 均 为 陆 上发 电机 组 , 而海 上 风力 发 电 比陆 上 风 力 发 电更 具
面 黜
防冲刷块石 、 碎石抛填
醚 鞠 聱 醒擎 静
防冲刷块石 、碎石 填
图 1 单桩基础示意 图
本身对基础刚度 、 基础倾角 和振动频率等均有非 常 严格的要求 。目前 , 很多 国家在探索经济安全 的海 上 风 电基础 形式 , 对 于 我 国 的海 上 风 电发 展 很 有 这
径 的 1% 。
2 多 桩 基 础
多桩 基础 形式 如 图 2所 示 。根据 实 际 的地 质 条 件和 施工 难易 程度 , 以做 成不 同根 数 的桩 , 围桩 可 外

图 2 多桩 基础示意图
3 三脚桩基础 ( r o ) Ti d p
三脚桩基础 ( 图 3 采用标准 的三腿支撑结 见 )
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