海上风电

风电机组整体吊装
海上风电建设
国外海上风机安装
——整体式吊装
Beatrice风电场海上整体吊装
分体式吊装
风机安装
风机安装
风机安装
兔耳式吊装
Robin Rigg风电场兔耳式吊装
• 海上风电场分体吊装
• 国外海上风电安装船只
国外海上风电场一般由专用的安装船进行风机安装，
• 国外海上风电安装船只
Svanen双体风电安装船
国外海上风电安装船只
国外海上风电安装船只
非自航自升式起重平台
国外海上风电安装船只
自航自升式风电安装船
四、海上风电送出工程
集电线路连接方式
海上升压站
Lillgrund海上升压站预装及吊装
海上升压站
自 安 装 式 海 上 升 压 站
2013年新 增装机 705 350 595
2012年总 装机 2948 921 280
2012年新 增装机 1423 53 65
2011年总 装机 1525 857 215
2011年新 增装机 184 4 108
4
5 6 7
比利时
中国 荷兰 瑞典
571
389 249 212
192
0 0 48
379
筏板重力式基础
高桩承台基础
吸力式基础 吸力式基础是靠水压力使基础稳定，目前还没有大规 模用于实际工程。
浮式基础
漂浮式海上风电试验
挪威建造的世界上第一个漂浮式风电场，Hywind公司成功解决了漂浮式风 电场设计和建造关键技术问题，取得了令人惊叹的成果。这个漂浮式海上风电 试验场离岸约30公里，水深220米，安 一台Simens 2.3MW风电机组。现场风力 强劲，处于满发状态。当时浪高3米，但十 分稳固。据介绍所有技术已到实用阶段。 目前的主要任务是要减少重量以便减少成\ 本。右图是这台深海风机的示意图。有关 具体数据如下： 1、海上漂浮式基础，可用于水深120-700 米的深海； 2、风机重量 138吨； 3. 纤绳 100米； 4. 排水量 5300立方米； 5. 水线直径 6米； 6.钢制塔和钢质水下结构; 7.空气动力变桨调节； 8.海上组装,适合北海极端环境等等。
著名的安装公司有英国的五月花公司、丹麦的A2Sea公司 和荷兰Mammoet公司，欧洲已建成的海上风电场几乎全部 由这三家公司负责机组安装，其中A2Sea公司占了70%以上 的市场份额。
丹麦的A2Sea拥有两艘专用的安装船 “M/V Sea
Energy号”和“M/V Sea Power号”。
国外海上风电安装船只
389 249 164
184
167 0 0
195
222 249 164
0
99 0 0
8
9 10 11
芬兰
日本 爱尔兰 西班牙
30
27.3 25.2 5
0
2 0 5
30
25 25 0
0
0 0 0
30
25 25 0
0
0 0 0
12
13 14
韩国
挪威 葡萄牙 总计
5
2.3 2 7357
5
0 0 1902
0
迄今为止,海上风电装机大多由英国、德国、
比利时和丹麦等国完成
英国 London Array Phase 1 (194.4 MW) Sheringham Shoal (277.2 MW) Walney Phase 2-II (147.6 MW) 比利时 Thornton Bank Phase II (184.5 MW) 德国 BARD Offshore 1 (80 MW) 所使用的机组品牌包括Siemens， Repower，BARD
海上风电机组基础类型
机组基础中，88% 的欧洲海上风电机 组采用单桩基础， 8.5%的机组选择重 力桩，3%的机组选 择三桩基础，还有 两个漂浮机组，两 台样机基础。
三、国外海上风电机组
目前，欧洲海上风电场的主要生产厂商分别是：西门 子、维斯塔斯、WinWinD、GE、REpower、Multibrid、 Nordex、BRAD和Enercon。 根据安装风电机组数量，西门子（386台）和Vestas （349台）为最大的2个制造商。另外在运行的还有18台 WinWind风电机组，14台GE风电机组，8台REpower风 电机组，6台Multibrid风电机组，2台Nordex风电机组， 1台BRAD风电机组，1台Enercon风电机组和43台其他制 造商的风电机。
2 2 5416
0
0 0 1903
0
2 2 3315 0 2396
几张海上风电 场图片:
英国Barrow海上 风电厂
丹麦海上风电场
瑞典海上风电厂
二、国外海上风电基础工程施工
1、海上风电基础和施 工技术
风电场基础目前使用较 广泛的有5大类，分别是重 力基础、单基桩基础、导 管架基础、吸入沉箱基础 和浮式基础。其中在实际 中有广泛的应用的三种基 础形式见图。
1）土地所限，陆上难以发展大规模风电；
2）地貌改变，引起诸多抱怨； 陆上发展受到限制。
发展阶段
2008、2009 和2010年商 3）海上风资源优越。 示范阶段 业应用列入各 选择向海上发展，并大致分三个阶段， 2000年丹麦 国日程，海上 研究阶段 建成商业海 风电进入发展 为发展海上风电进行了多年的技术、 1991年丹麦 上风电场 快车道
尺寸大、件数多、形 状特别、要求特殊
国外海上风机吊装
1.整体式吊装 整体式风机吊装是指在码头上将风电机组全部组装完成，由专用 运输船运输至指定位置，由大型浮吊一次性将风电机组整体吊至机位 并安装。 特点：风机组装条件较好；缩短风机海上吊装作业时间；需要专 用风机运输船只，存在风机海上运输风险；对风机吊装设备要求更高； 需要码头支持风机拼装。 2.分体式吊装 分体式风机吊装是指将塔筒、机舱、轮毂、叶片及零部件运送至 机位附件，由风机吊装船分别将风机各组成部分逐步吊至机位安装， 最终实现风电机组现场安装。 特点：吊装设备要求相对低；运输方便安全；海上安装作业时间 较长；安装时受环境影响大。 3. 兔耳式吊装 兔耳式风机吊装是指将机舱、轮毂和2个叶片在码头上完成组装， 其他部件运至现场安装。 特点：介于整体、分体吊装之间，兼顾两者优点。
过渡段调平
多桩基础
多桩基础采用3根或以
上的钢管桩，钢管桩顶
部采用钢桁架与基础段 相连，基础段顶部设法 兰与塔筒相连。多桩基 础在国外已有少量的应 用，主要用于单机容量 较大、水深较深的风电
场。
三桩门架基础
three 90 metre long pylons, which are driven into the ocean bed to support the offshore wind turbines.bove the water surface the turbine stands on a cross piece connected to the pilings, which is accurately levelled using Enerpac's Synchronous Lifting System.
海上风电建设
• 海上升压站
海上风电建设
• 海上升压站
Concrete bags
Rock dumping
海底电缆敷设
——海缆登陆
海缆登陆示意图
海上风电建设
• 海底电缆敷设
——海缆深水区敷埋
牵引钢缆
风场
Thornton Bank II + III London Array Belwind Alstom demo (Haliade) Anholt Lincs BARD offshore 1 Karehamn Arinaga Quay (Demo) Gunfleet Sands 3 (Demo) Teesside Northwind Gwynt y Mor West of Duddon Sands Methil Demo (Energy Park Fife) Riffgat Meerwind sud/ost Borkum West 2.1 Humber Gateway Baltic 2 DanTysk Nordsee ost Global tech 1
单桩基础
在已建成的海上 风电场中广泛应用， 单桩基础特别适于浅 水及中等水深且具有
较好持力层的海域。
单桩基础的优点是施 工简便、快捷，基础 费用较小，并且基础 的适应性强。
嵌岩式
海上风电建设
过渡段安装
海上风电建设
过渡段灌浆
海上风电建设
单桩基础冲刷防护施工
海上风电建设
a 300 ton (not counting the rotor)
SWT-3.0-101 direct drive wind turbine
Permanent magnet generatorFull scale converter
GE 4.0-110
国外主要厂家海上机组市场份额
3）海上风电设备运输
工程和政策准备，海上风电逐步发展 建成第一个 海上风电场 起来。
• 2013 年，欧洲新增 418 台海上风电机组，新建 13 个海上风电 场，价值 46 亿欧元到 64 亿欧元，全部并网，新增装机 1567MW ，同比 2012 年增长了 34% 。未并网但是已完成吊 装的机组共 104 台。 2013 年共完成 522 台海上风电机组吊装 工作，平均每天 4.3MW 。
海上风电开发
杨校生
2014年11月16日北京
一、海上风电的发展优势
• • • 海上风场 风力强劲，发电量大 海上风电场不占用土地，不扰民 海上风电场视觉、噪音影响较小
•
•
海上便于较大型风电设备，有利于提高风电场效益
我国海上风电场距电力负荷中心较近，限电少
海上风电发展的提出和发展
欧洲、英国等开发风电较早的国家由于：
London Array采用 西门子3.6MW-120机型
Thornton Bank 2采用REpower 6.15MW机型
BARD offshore 1采用BARD 5MW机型
2013年底各国海上风电情况
2013年排 名 1 2 3
国家
英国 丹麦 德国
2013年总 装机 3653 1271 914
导管架基础
重力式基础
圆形空腔式重力基础
圆形空腔式重力基础在岸边制作
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 圆形空腔式重力基础
圆形空腔式重力基础下沉
The C-Power project uses a "gravity-based" foundation design, They weigh about 3,500 tones empty, and double that full (for 25m water depths).
国家
比利时 英国 比利时 丹麦 英国 德国 瑞典 西班牙 英国 英国 比利时 英国 英国 英国 德国 德国 德国 英国 德国 德国 德国 德国
状态
并网 并网 并网 并网 并网 并网 并网 并网 并网 并网 部分并网 部分并网 吊装完成 吊装完成 吊装完成 吊装完成 吊装完成 基础完成 基础完成 基础完成 基础完成 基础完成
• 到 2013 年底，欧洲海上风电总装机容量 6562MW ，共 2080 台海上风电机组， 69 个风电场分布在欧洲的 11 个国家。 • 在已建成的海上风电场中，单台机组平均容量4MW，海上风场 平均容量485MW，平均水深20米，平均离岸距离30公里。各 风电场建设情况见下表
• 机组基础中，75%的欧洲海上风电机组采用单桩 基础，12%的机组选择重力桩，5%的机组选择套 管桩，5%的机组选择三桩基础，还有两个漂浮机 组，两台样机基础。
Mayflower Resolution号是一艘专门建造用于海上风电 场安装的船只，该船属英国的五月花公司，由中国山海关 造船厂建造。该船当时专为英国第一个大型海上风电场 North Hoyle 风电场建造。 “ Mayflower Resolution 号” 船型尺寸 130×38×8m ，吃水深 2.89m ，排水量 8950t 。该 船在 25.5m 起重半径下，最大起重能力 300t ，有六条可伸 缩的支架，可以在水深35m以内作业，适于机组的安装。 Jumping Jack号由荷兰公司 Mammoet 与 Van Oord ACZ 联合建造，该船只有四条可伸缩的支架，可起重 1200t ， 是一种新型缆索起重驳船，适于海上机组安装，该船在 Arklow Bank项目中发挥了重大作用。