海上风电场基础结构现状及发展趋势

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6、浮式基础：
海上风电机组浮式基础结构用于水深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 机组基础结构的主要发展方向。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(NREL TLP)、荷兰开发的三浮柱结构 (Tri．floater)和日本研发的Spar结构为代表
海上风电场基础结构 现状及发展趋势
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陆上传统发电的缺点 风电优点和发展状况 海上风电场发电的优点
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国内外风电发展现状：
截止2012年底，全球海上风电装机容量达54l 5MW，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 营成本降低，海上风力发电有着广阔的发展前景。
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5、沉箱（沉井）基础（重力式）
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5、吸力式筒形基础（suction caisson）（负压式）
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单桶基础形式
多桶基础形式
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吸力式筒形基础施工步骤
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丹麦Frederikshavn海上风电场的建设中首次使用了筒形基 础，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基础，不需要桩 基固定。吸力筒基础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 基础安装时的沉贯力和稳定性，以及工作时外载荷作用下 基础的稳定性问题，并且要防止海流对海床的冲刷。
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风电场风机基础
1、重力式基础 （gravity base）
2、桩式基础（pile）
单桩式基础（monopile） 群桩（group pile）
3、导管架式基础（jacket） 4、三脚架式基础（tripod） 5、沉箱（沉井）基础（ caisson）
6、浮式基础（floating）
在深海海域，风机基础称为浮体结构支撑，包括浮体结构和锚固 系统。当水深＞50m，采用其他形式的基础不经济时，就可以考 虑采用浮体结构支撑。
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浮式结构形式：
来源均可参照海上石油钻井平台
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浮式基础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，导致浮式基础 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。
重力式（ gravity） 负压式（ suction）
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1、重力式基础 （gravity base）
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2、桩式基础（pile）
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3、导管架式基础（jacket）
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4、三脚架式基础（tripod）
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海上风电场风机基础的相关费用占总投资的15%-30% 左右，不同的风机基础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，从而造成总成本的波 动。
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DNV规范将海上风电场的基础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：
——桩承基础结构 ——重力式基础结构 ——桶形基础结构 ——系泊浮式结构 根据它们结构外观形式又可分为5种基本类型： ——单桩结构 ——三脚架结构 ——导管架结构 ——重力式结构 ——浮式结构
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结构形式 性能特点 发展趋势
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结构形式
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有三种型式：传统式、桁架式、多柱式 性能特点，主要与TLP结构型式对比 发展趋势
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