风电场风机基础方案对比分析
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。
论海上风电风机基础几种结构模式优劣王钟庆_1
论海上风电风机基础几种结构模式优劣王钟庆发布时间：2021-11-22T08:39:17.055Z 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。
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。
350MW机组风机单双列布置工程对比浅析
350MW机组风机单双列布置工程对比浅析
随着风电行业的不断发展，大型风机的单双列布置方案变得越来越重要。
在不同的风
电场项目中，采用单列和双列布置方案的优缺点各不相同。
本文将对350MW机组风机单双
列布置工程进行对比分析。
1. 布局方案的简介
单列布置方案：指大型风机沿着一个线路一字排开，每个机组间的距离至少为8倍叶
片直径。
该方案适用于风场较小，场址高度较低的风电场。
2. 风机单双列布置方案的对比
2.1 风能利用效率
单列布置方案：单列布置方案的风能利用效率比较低，由于每个机组之间的距离较大，会造成一定的“风阻”效应，使得风能利用效率降低。
双列布置方案：双列布置方案可以更充分地利用场地空间，提高场地利用率。
2.3 电网影响
单列布置方案：单列布置方案可以有效地减小风机对电网的影响，降低并网闪变问
题。
双列布置方案：双列布置方案容易出现流量损失问题，增加并网闪变问题的发生概
率。
3. 结论
综上所述，大型风机的单双列布置方案在不同风电场项目中各有优劣。
单列布置方案
适用于场址较小，场地有限，需要降低对电网的影响等情况，而双列布置方案适用于场址
空间充裕，能够更充分利用场地空间等情况。
在选择布置方案时，应根据具体场地情况和
项目实际需求进行综合考虑、量化评估，并确定最佳的风机布置方案。
风力发电场风机基础施工的分析
风力发电场风机基础施工的分析风力发电场属于典型的可再生能源发电厂，其主要是借助风资源进行发电，有效减少了常规能源的环境污染问题。
在风力发电场的建设过程中，风机基础是比较重要的环节之一，其质量优劣直接影响风力发电的整体效果。
为此，必须对风机基础施工予以重视。
基于此点，本文依托工程实例，对风力发电场风机基础施工进行浅谈。
标签：风力发电场；风机；基础施工一、风电场风机基础工程概况为了便于本文研究，下面依托工程实例对风机基础施工进行研究。
某风电场位于我国北方沿海与滩涂地区相邻，该风电场的风机单机设计容量为1500kW，轮毂的设计高度为70m，装机总容量为49.5MW。
由于本工程中风机机组的单机容量相对较大，按照《风电机组地基基础设计规范》中的相关规定要求，基础设计等级为Ⅰ级。
本工程中的风机基础采用钢筋混凝土结构，基础底部设计为圆柱，上部为圆台，风机基础属于典型的大体积混凝土施工。
下面结合工程特点，对具体施工情况进行介绍。
二、风电场风机基础施工要点风机基础的施工工艺流程如图1所示：（一）测量放样在对基坑进行正式开挖之前，应当根据水文、地质资料以及环境保护的相关要求，并充分结合施工现场的具体情况，制定科学合理、切实可行的施工方案，借此来确定出基坑开挖的具体范围、坡度、支护形式、弃土位置以及防排水措施等等。
同时，施工开始前，应当对设计图纸进行认真复核，确认无误后，组织施工人员对场地进行清理，然后进行测量放样，并做好其他施工准备工作。
按照基坑位置的实际地质条件，根据相关施工规范的要求，充分考虑施工作业空间以及放坡系数，准确确定出基坑开挖的边线，用白灰散出边线之后便可开始基坑开挖施工。
（二）基坑开挖在本工程中，主要采用的是机械开挖、人工配合的方式对基坑进行开挖。
具体开挖的过程中，利用挖掘机以分层放坡的方法进行开挖，当挖深至距离设计基底标高30cm厚的位置时，以人工开挖的方式对基底进行整平，这样能够防止对原状土层或是岩层结构造成破坏。
风电场风机基础方案
风电场风机基础方案一、选址在选址方面，需要考虑以下几个因素：1.风能资源：首先需要进行充分的风能资源评估，选取具有较高风能稳定性和平均风速较高的地区，以提高发电效率。
2.地质条件：选择地质较好的地方，避免软弱地基、地震活动频繁的区域，确保风机基础的稳定性和安全性。
3.周边环境：要考虑周边环境、人口分布、交通便利等因素，避免对当地居民生活和环境造成过大影响。
二、基础类型风机基础一般分为两种类型：混凝土基础和钢结构基础。
1.混凝土基础：混凝土基础通常分为浅基础和深基础。
对于一般的地质条件和风机规模较小的风电场，可以采用浅基础，如钢筋混凝土台座，具有成本低、施工方便、稳定性好等优点。
对于复杂地质条件和大型风机，可以采用深基础，如钻孔桩和打桩基础，具有承载力大、抗侧移能力好的特点。
2.钢结构基础：钢结构基础多用于复杂地质条件和风机规模较大的风电场，可以通过钢管桩和钢筋混凝土柱组成。
钢结构基础具有施工周期短、可拆卸和重复利用等特点。
三、施工工艺风机基础的施工工艺主要包括以下几个步骤：1.地质勘察：根据选址确定的地点进行地质勘察，获取地质数据和地层情况，为基础设计提供科学依据。
2.基础设计：根据地质勘察结果和风机参数进行基础设计，包括基础类型选择、尺寸确定、承载计算等。
3.基础施工：根据基础设计进行现场基础施工，包括场地平整、地基处理、基坑开挖、桩基施工等。
4.基础验收：在基础施工完成后，进行基础验收，确保基础的质量和安全性。
四、材料选择风机基础的材料选择主要包括以下几个方面：1.混凝土：选择强度高、耐久性好的混凝土材料，保证基础的承载能力和抗风荷载能力。
2.钢筋：选择强度高、耐腐蚀性好的钢材，用于混凝土基础的加固和增强。
3.桩基材料：选择耐腐蚀性好的钢材或增强玻璃钢材料，确保桩基的稳定性和耐久性。
综上所述，风机基础方案涉及选址、基础类型、施工工艺和材料选择等多个方面。
通过科学的规划和设计，可以确保风机基础的稳定性和安全性，提高风电场的发电效率。
某平原风电场风机基础桩基方案比选
Engineering Design | 工程设计 |·211·2020年第22期作者简介：秦志江，男，硕士，高级工程师，研究方向为项目开发及工程管理。
某平原风电场风机基础桩基方案比选秦志江1，李宇飞2，何 杰2（1.国电电力山东新能源开发有限公司，山东 烟台 264003；2.长江勘测规划设计研究有限责任公司，湖北 武汉 430010）摘 要：风机基础具有随机、脉动性等受力特点，故风机基础选型至关重要。
基于此，文章结合某平原风电场项目，对灌注桩与PHC 管桩方案进行比选分析，发现PHC 桩方案更具有优势。
对于平原风电场风机基础，采用PHC 桩方案能实现更好的经济效益和社会效益。
关键词：平原风电场；灌注桩；PHC 桩；桩基方案比选中图分类号：TM614 文献标志码：A 文章编号：2096-2789（2020）22-0211-02风力发电塔筒属高耸结构，风机基础是结构的重要组成部分。
基础的受力具有随机性和脉动性的特征，水平风荷载在基础顶面产生的弯矩较大，该弯矩往往是风机基础设计的控制荷载[1]。
风机基础承担着将上部结构所承受的全部荷载、安全可靠地传递到地基，并保持结构整体稳定的作用。
风机基础的选型及布置与外部荷载和作用的类型、场地和地质条件均有密不可分的关系。
合理的基础选型对于降低工程造价、缩短建设周期和保证结构的安全性是至关重要的。
文章以某平原风电场项目为例，对风机基础桩基选型进行比选分析，并提出推荐方案，可为类似工程项目提供参考借鉴。
1 工程概况山东省夏津县某陆上风电场工程，项目规模为100MW ，拟安装单机容量2MW 风机50台。
项目场址地处鲁西北黄泛冲积平原。
地势自西南向东北缓慢倾斜，坡降为1/5000～1/8000，最高海拔34m ，最低海拔23.5m ，高差10.5m 。
场地地震动峰值加速度为0.10g ，对应抗震设防烈度为Ⅶ度区；设计地震分组为第二组，地震动反应谱特征周期为0.45s 。
实例探讨风电场风机基础设计
实例探讨风电场风机基础设计风能是太阳能的一种转化形式，属于无污染能源。
随着环境污染日益严重，开发可再生的清洁能源成为世界各国解决能源问题的主要手段。
与其他能源相比，风能具有可再生、无污染、储量充足、前景广阔等优势，对风能的开发和利用已经引起全世界的重视。
风力发电机基础是风电场建设的重要组成部分，其主要作用是为塔筒与其上部风机叶轮提供坚实的基础。
风机基础形式根据风电场所处的场地地质条件不同而各异。
本文结合黑龙江省某风电场的风机基础对风机基础结构设计进行简单的说明。
1注意问题1.1指导规范风机基础具有大偏心受力的特性，这决定了风机基础设计不同于普通工民建基础的设计，早期国内主要参照国外设计经验以及《高耸结构设计规范》，近几年，随着国内风电行业兴起，大量风电场开始建设，我国也于2007年发布了《风电机组地基基础设计规定（试行）》（FD003-2007），这也是我国风电基础设计的主要指导规范。
1.2地质条件风电场相比于普通工民建的占地面积巨大，所建设的场址大部分又处于山区、丘陵等地质条件复杂地区，每台风机的地质情况也不同，因此地勘报告要对每台风机所处位置给出详细地层参数。
如果地质条件的变化不显著，则以最不利地质条件为准设计风场的所有风机基础；如果每台风机基础所处地质条件差异巨大，则需要单独考虑设计或者分组考虑设计不同的基础以适用不同的地质条件。
1.3计算控制标准风机基础主要分为桩基础和扩展基础。
扩展基础的控制标准主要是基础底面脱开面积比、地基承载力、基础抗冲切承载力、基础沉降值、基础倾斜率、基础配筋率、混凝土裂缝、钢筋与混凝土的疲劳强度；桩基础的控制标准主要包括基桩平均竖向力、桩基最大轴向力、单桩竖向承载力、抗拔桩基承载力、单桩桩身弯矩。
2场区地质条件风电场地质条件是风机基础设计的主要依据。
本文所介绍的风电场位于黑龙江省中部，小兴安岭南麓，松花江中游北岸的高漫滩，地势平坦，属半湿润半干旱大陆性季风型气候。
风电场风机基础方案解析
第一章工程概况及特点1. 工程概况甘肃民勤红沙岗百万千瓦风电基地第三风电场工程位于甘肃省武威市民勤县西北方向，本工程紧邻省道307线，G312国道、G30连霍高速和兰新铁路从金昌市通过，风电场所需设备、物资均可通过该公路运输至工程区，对外交通条件较为便利。
工程区中心公路里程距民勤县98km，金川区64km，距永昌县河西堡镇（金昌火车站）约89km，距兰州市约438km。
风机基础为钢筋混凝土结构，基础底标高为-3.000米，顶标高为+0.200米，基础垫层采用C20混凝土，结构采用C40混凝土，基础为环形筏板基础，我单位共计施工100个基础。
地基承载力200kpa，抗震设防烈度7度。
总工期100个日历天。
计划开工时间2014年6月1日，计划竣工时间2014年9月10日2. 水文气象和工程地质2.1水文气象风电场场址区工程区地处戈壁沙漠地带，日差较大，工程区多年平均气温为8.8℃，年平均气压863.9hPa，年平均相对湿度44.4%，极端最高气温出现在7月，为41.7℃，极端最低气温出现在2月，为-29.5℃。
工程区经常出现灾害天气为寒潮、沙尘暴、雷暴和大风。
2.2工程地质及施工情况工程场区位于北大山山前洪积戈壁平原上，北面为低中山区，南面为潮水东盆地，地貌单一，地形较平坦开阔，地面高程1350～1560m，根据地表出露和勘探揭露的地层，工程场区地表堆积第四系全新统风积物，地基土主要由第四系全新统、上更新统和中更新统洪积物组成，局部为花岗岩全、强风化层。
本工程使用的混凝土粗骨料场选在双湾镇金湾和张家炕砂石料场，为商品料场，现正在开采。
料场距离工程区70～110km，储量非常丰富，交通运输条件方便。
该料场卵砾石岩性主要为砂岩、细粒花岗岩。
工程场区地表水不发育，工程用水采用周家井道班院内井深130m，出水量约60m3/h，自流出水量约4m3/h。
第二章编制依据1．国家标准国家标准一览表序号名称代号1 《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-20012 《工程测量规范》GB50026-20033 《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002（2010版）4 《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-20025 《混凝土结构工程施工规范》GB50666-20116 《建筑变形测量规范》JGJ8-20077 《钢结构焊接规范》GB50661-20112.施工图纸3.国家现行规范、规程、标准；GB/T9001-2000质量管理标准。
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。
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。
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。
风机基础分类和对比
2.2基础分类（第二种分法）
岩石锚杆基础
技术特点：直接经过岩石锚杆，将塔架固定在岩石地基上旳基础型式。
岩石锚杆基础
岩石锚杆基础
缺陷： 岩石锚杆防腐能力不足，基础存在安全隐患；因为直接将锚杆固定在基岩上， 所以对地勘旳要求较高。 优点： 充分利用基岩旳承载力，能够明显降低基础旳混凝土和钢筋旳工程量，有效节省成本。 合用条件： 岩石地基
3地基土旳处理
强夯法： 碎石土、砂土、低饱和度旳粉土与粘性土、湿陷性黄土、素填土等地基可采用
强夯法。为提升软弱地基旳承载力，用重锤自一定高度下落夯击土层使地基迅 速固结旳措施。称动力固结法，利用起吊设备，将10～25吨旳重锤 提升至 10～25米高处使其自由下落，依托强大旳夯击能和冲击波作用扎实土层。强夯 法主要用于砂性土、非饱和粘性土与杂填土地基。对 非饱和旳粘性土地基， 一般采用连续夯击或分遍间歇夯击旳措施；并 根据工程需要经过现场试验以 拟定扎实次数和有效扎实深度。既有经验表白：在100～200吨米扎实能量下， 一般可取得3～6米旳有效扎实深度。
基础环旳防腐与塔架旳防腐方案一致，所以不存在后期使用过程 中基础环旳腐蚀问题。 合用条件： 合用于全部陆上场地。
底法兰处混凝土损坏
2.1基础分类（第一种分法）
2.1.2 锚栓式基础
技术特点：风机塔架与基础之间经过锚栓连接；经过对锚栓施加预应力， 从而实现 塔架在基础上旳固结；因为锚栓旳下端固结于基础旳底部，因 此整个基础刚度一致， 不存在突变，受力合理。
2.2基础分类（第二种分法）
基础
技术特点：深基础，埋深一般在地下10米左右。主要由被动土压力承受风机载荷。
PH基础
锚栓断裂
锚栓锈蚀
缺陷： 1.此基础旳关键材料：预应力材料与波纹筒不易采购；需要一台小型吊车在现场配合施工；2.设计时没有考虑土 旳塑性特征和时间效应，所以安全性存在问题；3.锚栓腐蚀问题没有处理，存在安全隐患；4.锚栓张拉断裂，更 换成本巨大。 优点： 造价低；没有繁琐旳钢筋绑扎工程，施工速度快。 合用条件： 非湿陷性黄土地质。
风力发电机组设计方案比较和效果评估
风力发电机组设计方案比较和效果评估随着环境污染问题的日益严重，全球范围内对可再生能源的需求也越来越大。
作为一种可再生的清洁能源，风能被广泛应用于发电领域。
风力发电机组设计方案的比较和效果评估对于提高风力发电系统的性能和效率至关重要。
本文将分析和评估几种常见的风力发电机组设计方案，并比较它们的效果。
首先，我们将讨论水平轴风力发电机组设计方案。
水平轴风力发电机组是目前最常见和广泛应用的风力发电系统之一。
它的主要特点是风轮以水平轴旋转，同时发电机位于塔筒顶部。
这种设计方案具有结构简单、维护方便、功率输出稳定等优点。
然而，水平轴风力发电机组的风轮面积相对较小，对于低风速地区或高楼大厦周围的建筑物遮挡较多的情况，其发电效率可能较低。
此外，水平轴风力发电机组在逆变器和变频器的功率控制方面存在一定的挑战。
接下来，我们将讨论垂直轴风力发电机组设计方案。
垂直轴风力发电机组的主要特点是风轮以垂直轴旋转，这种设计方案可以有效解决水平轴发电机组在低风速地区效率较低的问题。
垂直轴风力发电机组的另一个优点是其风轮面积相对较大，可以更好地利用风能资源。
然而，垂直轴风力发电机组在结构复杂性、维护成本较高和发电功率波动较大等方面存在一些挑战。
除了水平轴和垂直轴风力发电机组，还有一些新型设计方案出现在风力发电领域。
例如，混合轴风力发电机组设计方案将水平轴和垂直轴的特点结合在一起，以实现更高效的发电。
该设计方案的主要特点是风轮同时具有水平和垂直轴，具有较大的风轮面积和较稳定的功率输出。
然而，混合轴风力发电机组的结构复杂度和成本较高，需要更复杂的控制系统。
此外，还有一些创新的设计方案如飞行器式风力发电机组和浮筒式风力发电机组也值得关注。
飞行器式风力发电机组的主要特点是风轮安装在空中悬浮的设备上，可以更好地捕捉高空的风能资源。
浮筒式风力发电机组则将风轮安装在浮筒上，浮在海洋或湖泊表面，利用水面上的风力发电。
这些创新的设计方案在利用风能资源方面具有巨大潜力，但目前仍面临一些技术和经济挑战。
风电场风机基础方案对比分析
风电场风机基础方案对比分析摘要：通过对现浇钢筋混凝土圆台扩展基础与预应力锚栓梁板式基础方案施工以及工程量进行对比，从而得出经济性结论。
关键词：风机；圆台；梁板；基础51方案分析风机塔架基础是风电场建设的主要土建工程，作为风机塔架的基础，其承受的荷载360°方向均有可能，其中水平风荷载和倾覆力矩较大，对地基基础的稳定性要求比较高，风机塔架基础工程量的控制对于风电场的建设投资成本的控制尤为重要。
下面以国电联合动力技术有限公司UP2000风力发电机组机型单机容量为2000KW的风机（其轮毂高度为80米）为依据，根据陕西华电王渠则风场施工情况，对现浇钢筋混凝土圆台扩展基础与预应力锚栓梁板式基础方案经济性进行对比。
1.1 现浇钢筋混凝土圆台型扩展基础现浇钢筋混凝土圆台型扩展基础，基础埋深-3.2米，基础直径18米，基础台柱直径7.0米。
其上部塔筒塔架与基础之间采用基础环连接，基础环需深入基础底板一定的深度，并与基础结构要有可靠连接。
现浇钢筋混凝土圆台型扩展基础外形见图1：现浇钢筋混凝土圆台型扩展基础具有以下优缺点：1）现浇钢筋混凝土圆台型扩展基础应用广泛，计算理论成熟。
2）现浇钢筋混凝土圆台型扩展基础采用基础环与塔筒连接，基础在基础环区域既有基础环，又配置了大量钢筋，强度和刚度比较大；基础环以下部分只有钢筋，此处存在强度和刚度突变，容易引起钢筋应力集中、混凝土裂缝集中，进而易引起基础脆性破坏和耐久性问题。
3）现浇钢筋混凝土圆台型扩展基础施工时，支模比较简单，施工难度相对较小，后期维护费用相对较小。
5.11.2 预应力锚栓梁板式基础预应力锚栓梁板式基础埋深-3.2米，基础直径18米，基础台柱直径5.4米，预应力锚栓梁板式基础将风力发电塔架与基础采用预应力锚栓连接。
预应力锚栓梁板式基础外形见图2：预应力锚栓梁板式基础将风力发电塔架与基础采用预应力锚栓连接，预应力锚栓贯穿基础整个高度直达基础底板。
预应力锚栓采用高强螺栓液压张拉器对锚栓施加准确的预拉力，使上、下锚板对钢筋混凝土施加压力。
风机基础形式方案比较
风机基础设计计算方法及其方案比较近年来，人们由于对能源产生了愈演愈烈的危机意识，对新能源的开发利用也就显得愈加迫切，太阳能，风能，潮汐能等众多新能源的研究开发工作都在如火如荼的进行中。
风能是一种新型清洁能源，可再生，无污染，而且储量丰富，分布范围广泛。
就我国来说，风能主要分布在华北，东北，西北以及沿海及其岛屿地带，而现有的风力发电场分布区域也是与风力资源分布基本吻合的。
2009年，从风电装机容量分布来看，内蒙古装机累计容量920万千瓦，河北省278万千瓦，辽宁省242千瓦，吉林省201千瓦，当年全国实现新增装机容量1380.3万千瓦，而2010年新增容量更是达到了1650万千瓦，一跃成为新增风电装机总容量第一的国家，是日本的75倍，美国的两倍，可见我国在风力发电行业投入了相当大的人力，物力和财力，但数据显示，截至2008年底，我国风力发电在能源结构中所占的比例不足2％，所以，风力发电行业还有很大的上升空间。
但行业的迅速发展也带来了诸多问题，比如风机的荷载参数是通用型的数据，并不一定适应特定的风场，风力发电塔的设计也没有专门的规范和标准，暂时参考《高耸结构设计规范》，同时，风机基础的规范也仅有试行规定，即《FD003-2007风电机组地基基础设计规定》（以下简称《规定》）是参照相关建筑和电力系统的规范和标准而建立的，很多内容仅仅只是简单的将原有的建筑或电力规范原封不动的搬过来，而对基础受大偏心受力，疲劳荷载以及震动影响的计算方法并没有做深入的研究，比如基础在风振或地震作用下的动态刚度问题，基础形式的科学选择问题等，在试行规定中均未做详细介绍，而且对于规定中所提供的三种主要基础类型（天然地基基础，复合型地基基础，桩基础）是否合理也没有做解释。
这些问题的存在，给风力发电机组及塔架基础的安全埋下了隐患。
虽然风机基础的投资费用只占整个风机投资的1.7％左右，但基础安全的重要性是和上部结构同等重要的，不可掉以轻心。
浅析不同风机基础形式
5
钢筋制作与安装
32万
无张力灌注桩基础
单台基础总价
65万
1
土建等其它相关费用
32万
2
材料费（高强预应力锚栓、波纹筒及高强螺母等）
31万
3
设计及监造费
2万
说明：①以上数据的前提均基于同一风电场；②各方案设计深度相同；③相关设备材料价格取自市场均价或参考同类经验数据。
综上可知，传统圆形扩展基础应用广泛，设计经验与施工工艺成熟，但因其模型受力分析不明晰，荷载安全系数偏大，设计偏保守，工程量稍大。
无张力灌注桩基础
适用于近海位及边坡稳定性有严格要求。
目前尚处于研究阶段，并未大面积推广。
与传统工艺不同。主要分为：基坑开挖、安置波纹钢筒、超挖部分砼浇筑、放置高强预应力锚栓、放置内筒、回填土、混凝土浇筑。对材料质量及施工人员要求高。
表2：不同基础形式经济性比较
圆形扩展基础
单台基础总价
72.2万元
1
土石方开挖
2.5万元
2
回填
1.2万元
3
基础混凝土（C35）
32万
4
基础垫层混凝土（C15）
1.5万
5
钢筋制作与安装
35万
梁板式基础
单台基础总价
65.1万元
1
土石方开挖
2.5万元
2
回填
1.1万元
3
基础混凝土（C35）
28万
4
基础垫层混凝土（C15）
梁板式基础受力原理明晰，工程量较传统基础略小，对施工要求较高，尤其是模板支护及混凝土浇筑，施工工期较长。
无张力灌注桩基础的技术由美国引入我国，在国外应用较广泛，但由于该基础对所用材料有着较高的要求，且材料的质量几乎决定了该结构形式的安全性，所以，现国内该基础形式的材料还是以进口为主。另外，根据该基础形式的特性，基础所在地的地下水位必须要低于基坑深度，且基础开挖后基坑边坡必须具有良好的稳定性。总造价与梁板式基本持平，比常规基础低约10%左右。
不同风机基础在岩溶山区的对比及应用
不同风机基础在岩溶山区的对比及应用摘要：某风电场一、二期工程位于湖北西部山区的岩溶发育区域，其中一、二期工程分别采用独立扩展式风机基础与梁板式风机基础，本文从设计、施工、安装等方面对两种风机基础进行对比，提出各自的优缺点。
关键词：风机基础；岩溶；梁板基础1 工程概况及工程地质条件某风电场项目一、二期工程位于湖北恩施，一期工程共安装58台风机，单机容量为850kW，轮毂高度44m，总装机容量为49.3MW；二期工程共安装33台风机，单机容量为1500kW，轮毂高度65m，总装机容量为49.5MW。
风场区域为南偏西—北偏东走向山脉，地形地貌属于中山区，海拔高度在1640～1830m之间，风机位多位于山顶及山脊，林木稀少，多为灌木林及油竹林，局部为人工开垦的旱地。
根据勘测成果，厂址内岩土层特征按剖面图中编号顺序由上而下有：可塑粘土层、软塑粘土层、碎石粘土层、灰岩层等。
场区下伏地层岩性为灰岩，岩溶极发育。
施工图勘测过程中发现，每个机钻孔的岩芯裂隙均可见小型的溶蚀凹槽。
根据勘测结果，钻孔遇洞率为22.7%，钻孔线溶率为2.9%；溶沟、溶槽及溶蚀裂隙强烈发育，基岩面起伏较大。
按《岩土工程勘察规范》（2009版）[1]（GB50021-2001）以及《火力发电厂岩土工程勘测技术规程》[2]（DL/T5074-2006）判定，风电场岩溶发育程度为强烈发育。
2 风机基础选型及岩溶的处理办法对于一般山区风电场，常规可以选择岩石锚杆基础，岩石锚杆基础适用于工程地质相对比较好的地区，要求岩石的整体性好、稳定性强、无滑移、岩石承载力较高。
本工程钻孔遇洞率、钻孔线溶率都很高，溶沟、溶槽及溶蚀裂隙强烈发育，基岩面起伏较大，不适宜采用岩石锚杆基础。
对于其他的新型基础，如P&H 无张力灌注桩基础，也受场地条件限制，无法实施。
对此，本工程最终选择天然地基基础。
在本工程一期工程中，采用的独立扩展式风机基础，二期工程中，采用的梁板式风机基础，持力层均为中风化灰岩。
看懂风电场6种风机基础方案
看懂风电场6种风机基础方案
风机基础是风机塔筒的底座，承载其全部重量，肩负了支撑、抗震、抗强风等情况在内的全部受力情况。
它的坚固与耐久，对风机的安全、稳定运行起到了关键性的作用，直接决定了一台风机的“生死存亡”。
目前中国市场上存在多种基础技术，各有特点，也都有不同规模的运用。
下面我们将为您一一介绍目前主流的6种风机基础方案。
说完了不可更换式风机基础，我们再来看看可更换式锚栓基础。
定检人员能进入地下室，直观、高效、及时的发现问题。
使用工具拆除损坏锚栓，更换全新锚栓，彻底清除病根，让风机基础焕发新生！可更换式锚栓基础的优势是显而易见的。
【来源:风电与光伏技术经济】。
从风机基础型式、风机投运、风机运维角度分析海上风电场5MW风机建设
从风机基础型式、风机投运、风机运维角度分析海上风电场5MW风机建设莆田平海湾50MW 海上风电场是福建省第一个获得核准的海上风电场项目，也是国内第一个大容量5MW 风机海上风电机组商业化运行的风电场。
本文结合近几年来莆田平海湾海域海上风电场的建设情况，从风机基础型式、风机吊装调试和后续风机运维工作的开展了分析总平海湾海上风电场与陆上风电、江苏海上风电等在建设中的不同之处，为后续海上风电场的建设提供借鉴。
1 概况海上风力发电最近几年是国家鼓励的方向，从上海东海大桥海上风电一期、二期项目、江苏响水和临港海上风电项目开始，各地的海上风电正在如火如荼的建设中。
莆田平海湾50MW 海上风电场是福建省第一个获得核准的海上风电场项目，也是国内第一个大容量5MW 风机海上风电机组商业化运行的风电场。
作为同一时期的海上风电项目，上海东海大桥项目与江苏响水等项目与莆田平海湾海上风电项目，虽同为海上风力发电，却有着截然不同的自然条件和技术水平。
不同的地质情况和风机选型结果导致海上风电机组的设计，无论是从风机基础、机组设计、安装方式等来说差异巨大，无法完全复制使用。
2 风机基础型式（1）气象条件。
风资源是风电场选址的首要考虑因素，平均风速、主导风向、风功率等风能评估参数在一定程度反映当地风能资源的参数。
目前已建成的陆上风电风速平均在5 ～ 8m/s，上海、江苏海上的平均风速在8m/s 左右，而莆田平海湾海域的平均风速可达10m/s 以上，可利用可达3500 小时。
因此为更好的利用风资源，莆田平海湾海上风电场的风机可以往更大型化发展，但另一方面也意味着在施工过程中存在的更大困难。
根据近3 年的施工情况，福建省沿海地区施工窗口仅有3 ～ 4 个月的时间，一般为3 ～ 6 月间；从7 月份开始，台风、季风的影响较为明显，1 个月有效施工时间仅为数天，陆上风电则不存在受此类困难影响。
（2）机位地质情况。
上海和江苏多为淤泥沉积形成，因此风机基础地质松散，利用单桩型式可以打到60 ～ 70m 以提供足够稳定的承载力。
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风电场风机基础方案对比分析
摘要：通过对现浇钢筋混凝土圆台扩展基础与预应力锚栓梁板式基础方案施工
以及工程量进行对比，从而得出经济性结论。
关键词：风机；圆台；梁板；基础
51方案分析
风机塔架基础是风电场建设的主要土建工程，作为风机塔架的基础，其承受
的荷载360°方向均有可能，其中水平风荷载和倾覆力矩较大，对地基基础的稳定
性要求比较高，风机塔架基础工程量的控制对于风电场的建设投资成本的控制尤
为重要。
下面以国电联合动力技术有限公司UP2000风力发电机组机型单机容量
为2000KW的风机（其轮毂高度为80米）为依据，根据陕西华电王渠则风场施
工情况，对现浇钢筋混凝土圆台扩展基础与预应力锚栓梁板式基础方案经济性进
行对比。
1.1 现浇钢筋混凝土圆台型扩展基础
现浇钢筋混凝土圆台型扩展基础，基础埋深-3.2米，基础直径18米，基础台柱直径7.0米。
其上部塔筒塔架与基础之间采用基础环连接，基础环需深入基础
底板一定的深度，并与基础结构要有可靠连接。
现浇钢筋混凝土圆台型扩展基础外形见图1：
现浇钢筋混凝土圆台型扩展基础具有以下优缺点：
1）现浇钢筋混凝土圆台型扩展基础应用广泛，计算理论成熟。
2）现浇钢筋混凝土圆台型扩展基础采用基础环与塔筒连接，基础在基础环
区域既有基础环，又配置了大量钢筋，强度和刚度比较大；基础环以下部分只有
钢筋，此处存在强度和刚度突变，容易引起钢筋应力集中、混凝土裂缝集中，进
而易引起基础脆性破坏和耐久性问题。
3）现浇钢筋混凝土圆台型扩展基础施工时，支模比较简单，施工难度相对
较小，后期维护费用相对较小。
5.11.2 预应力锚栓梁板式基础
预应力锚栓梁板式基础埋深-3.2米，基础直径18米，基础台柱直径5.4米，
预应力锚栓梁板式基础将风力发电塔架与基础采用预应力锚栓连接。
预应力锚栓梁板式基础外形见图2：
预应力锚栓梁板式基础将风力发电塔架与基础采用预应力锚栓连接，预应力
锚栓贯穿基础整个高度直达基础底板。
预应力锚栓采用高强螺栓液压张拉器对锚
栓施加准确的预拉力，使上、下锚板对钢筋混凝土施加压力。
预应力锚栓组合件
均为重量较小的单件，在基础施工阶段可采用较小吊车吊装。
大功率风机基础需承受较大的弯矩，因此基础底面面积往往较大，因而悬挑
长度大，相应的根据计算及构造要求，基础高度也相应增大，所以基础的工程也
相应增加了，预应力梁板式式基础通过基础底板及梁共同作用，有效的抵抗的基
础底面上的弯矩，同时减小了基础工程量。
预应力锚栓梁板式基础受弯作用时，混凝土压应力有所释放但始终处于受压
状态，有利于基础裂缝的控制；基础柱墩中竖向钢筋不受力较小，仅需按构造配
置预应力钢筋混凝土中的非预应力钢筋；钢筋和锚栓交叉架设，不影响相互穿插，施工比较便利。
预应力锚栓梁板式基础现场施工图片
综上所述，预应力锚栓梁板式基础具有以下优缺点：
1）预应力锚栓基础采用锚栓与塔筒连接，锚栓贯穿基础整个高度直达基础
底板，基础整体性较好。
2）采用高强螺栓液压张拉器对锚栓施加准确的预拉力，使上、下锚板对钢
筋混凝土施加压力，基础受弯矩作用时，混凝土压应力有所释放但始终处于受压
状态，有利于裂缝的控制，提高了混凝土的耐久性，同时基础工程量相对有所减小。
3）钢筋和锚栓交叉架设，不影响相互穿插，基础整体性好，施工便利。
4）采用预应力锚栓梁板式基础施工时，支模比较复杂，施工难度相对较高，后期维护费用相对较高。
62 经济性对比
6.12.1 现浇钢筋混凝土圆台型扩展基础工程量
3 结论
从上节看出，单个预应力锚栓梁板式基础的混凝土用量比钢筋混凝土圆台扩展基础在土
方开挖、基础C20垫层、C40钢筋混凝土基础、钢筋用量方面优势明显。
从工程量角度出发，风机塔架基础采用预应力锚栓梁板式基础比采用钢筋混凝土圆台扩展基础更为经济。
参考文献：无。