(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。
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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---------------------------------------- 11
1.6 其他概念型基础------------------------------------ 12
2 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
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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。优点是不需要打桩，直接减少了施工噪声。
如图1-1所示。
图1-1 重力式基础示意图
世界上早期的海上风电场都是采用的重力式，钢筋混凝土结构，其结构原理较简单，适合水比较浅的区域，适用水域0-10m ，重力式基础造价成本相对比较低，其成本随着水深的增加而增加，不需要打桩作业。重力式基础的制造过程是在陆地上，通过船舶运输到指定地点，基础放置之前要对放置水域地面进行平整处理，凿开海床表层。基础放置完成之后用混凝土将其周边固定。
Thornton Bank 海上风电场是比利时第一个海上风电场，也是世界上第一个使用重力底座的商业海上风电场。该风电场位于比利时海岸线以北27-30公里处，水深12-27.5米。该风电场使用重力底座，钢筋水泥结构，中空，建造和运输重
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5 量在1200吨左右；安装后使用细沙或碎石填满，总重量超过6000吨。为了安装这种风电机底座，施工单位动用了总数超过100次各种船只和海上平台，其中包括当时（2007年）世界上做大的起重船Rambiz(最大起重重量3300吨)。
图1-2就是在陆地上建设中的底座。
图1-2 Thornton Bank 海上风电场使用的底座
Thornton Bank 海上风电场施工过程：
1) 用挖掘船将安装风电机处的海底挖开大概4.5米深的坑，面积大约为
50x70米；
2) 使用碎石将挖出的坑找平，平面误差不能超过5厘米（目的是使坑底部
平整度达成一致）；
3) 用运输船将造好的底座运到安装点，并下沉；
4) 使用吸泵往底座中抽海砂，待水沙分离后将水抽出；
5) 使用细沙或者碎石将挖出的坑填满并夯实。
重力式基础缺点：
水下工作量大，结构整体性和抗震性差，需要各种填料，且需求量很大；
●重力性基础随着时间的长远，必然存在一个下沉的问题，这与其本身结
构、风电场地质结构、施工方式有关；
●船舶运输、基础在海中施工成本大，费时费力，且需要运输基础底座沉
箱的船舶要求很高；
目前国内海上风电场没有使用重力式基础的案例，国外也基本不采用了此种基础建设方式。
1.2 单桩基础
即“单根钢管桩基础(monopile)”，其结构特点是自重轻、构造简单、受力明确。单桩基础由一个直径在3～4.5m之间的钢桩构成。钢桩安装在海床下18～25m的地方，其深度由海床地面的类型决定。单桩基础有力地将风塔伸到水下及海床内。这种基础的一大优点是不需整理海床。但是，它需要防止海流对海床的冲刷，而且不适用于海床内有巨石的位置。该技术应用范围水深小于25m。大直径钢管桩方案结构受波浪影响相对较小。目前此种基础结构在国内外风电场应用很广泛，金风科技2.5MW机组潮间带响水项目风电场即使用此基础结构。
图1-3 单桩基础示意图
单桩达指定地点后，将打桩锤安装在管状桩上打桩直到桩基进入要求的海床深度；另一种则是使用钻孔机在海床钻孔，装入桩后再用水泥浇注。单基桩适用为人类奉献白云蓝天，给未来留下更多资源。 6
的海域通常比重力基础要深，可以达到20m以上。由于桩和塔架都是管状的，因此在现场它们之间的连接相比于其它基础更为便捷。
在使用合适设备的情况下，单基桩的打桩过程比较简单。对于水深较浅且基岩离海床表面很近的位置单基桩是最好的选择，因为相对较短的岩石槽就可以抵住整个结构的倾覆力。而对于基岩层距离海床很远的情况，就需要将桩打得很深。另外对于坚硬岩石尤其是花岗岩海床来说，打桩过程需要增加成本甚至难以成行。图1-4为国内某海上风电场单桩基础示意图。
图1-4 单桩基础结构示意图
金风科技首批批量化潮间带海上项目风机基础也是使用此类型的基础,单桩基础结构较简单,施工也简单。目前地质单位已经完成地质勘探工作，打桩施工单位进入规划风电场后即可进行打桩工作。后续，业务筹备部将进行跟踪了解工作。
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8 单桩基础结构适用范围广泛，现目前为市场主流基础结构。基础生产工艺简单，施工成本低，施工过程简单易控制，施工单位经验丰富等优点，但是这不意味着单桩基础是海上风机基础的成熟产品，在国外海上风电场已经出现了单桩倾斜的案例。倾斜角度的产生是受潮汐、浪涌冲击的必然结果。如何解决此问题，是风电场后期维护、运营的难题之一。
1.3 三脚架式基础
图1-5 三角架式基础示意图
又称“三脚架式基础（Tripod ）”，还有称“三桩基础”。基础自重较轻，整个结构稳定性较好。在海上风机基础应用之前，海上石油行业大量采用石油导管架基础，有一定的使用经验。适用水深15-30米，基础的水平度控制需配有浮坞等海上固定平台完成。国内在海上石油导管架基础的施工中有一定的施工经验以及相应的施工设备。
三脚架式基础原理：
用三根中等直径的钢管桩定位于海底，埋置于海床下10-20m 的地方,三根桩成等边三角形均匀布设，桩顶通过钢套管支撑上部三脚行架结构，构成组合式基础。三脚行架为预制构件，承受上部塔架荷载，并将应力与力矩传递于三根钢桩。
三脚架式基础是由石油工业中轻型、经济的三支腿导管架发展而来的，由圆柱钢管构成。三脚架的中心钢管提供风机塔架的基本支撑，类似单桩结构，三角
架可采用垂直或倾斜套管，支撑在钢桩上。这种基础设计由单塔架机构简化演变而来，同时增强了周围结构的刚度和强度。钢桩嵌入深度与海床地质条件有关。由于需要打桩的缘故，三脚架结构通常不适于在海床存在大面积岩石的情况。在施工之前海床整理简单，同时这种结构基础的防腐也不是问题。
金风科技潮间带2.5MW试验机组如东项目即采用的此种基础方式。
如图1-6所示。
图1-6 如东项目机组基础
德国首个海上风能发电站阿尔法文图斯首批海上机组其中6台（Multibrid 公司）也是采用三脚架式基础。
如图1-7所示。
图1-7 阿尔法文图斯Multibrid机组基础
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1.4 导管架式基础
导管架式基础(Jacket)是深海海域的风电场未来发展的趋势之一。德国的阿尔法文图斯海上风电场6台Repower机组全部都是采用的是导管架式基础，具有示范效应。导管架式基础也是三角架式基础，“网格的三角架式基础”。导管架的负荷由打入地基的桩承担。
如图1-8所示,阿尔法文图斯Repower机组基础。
图1-8 阿尔法文图斯风电场Repower机组导管架式基础
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11 导管架式基础强度高，安装噪音较小，重量轻，适用于大型风机，深海领域，但是造价昂贵，需要大量的钢材，受海浪影响，容易失效，安装的时候受天气影响较严重。该基础适用于5-50米范围内的水域,可避免海上浇筑混凝土,具有海上施工量小,安装速度快,造价低,质量易保证的特点。
1.5 多桩式基础
又称“群桩式高桩承台基础”，应用于风电基础之前，是海岸码头和桥墩基础的常见结构，由基桩和上部承台组成。斜桩基桩呈圆周形布置，对结构受力和抵抗水平位移较为有利，但桩基相对较长，总体结构偏于厚重。适用水深5－20米。因波浪对承台产生较大的顶推力作用，需对基桩与承台的连接采取加固措施。桩基直径小，对钢管桩的制作、运输、吊运要求较低。
上海东大桥风电场项目使用的基础即为多桩式基础。采用八根中等直径的钢管桩作为基桩，八根基桩在承台底面沿一定半径的圆周均匀布设。如图1-9所示。
图1-9 上海东大桥风电场基础分解示意图
东大桥风电场风机基础结构如上多桩式基础结构类型，由基桩（左上）和承台（右上）组成。基桩采用钢管桩，即采用8根直径1.2米（壁厚2cm ）的钢管
桩做基桩,桩长44米。8根基桩在承台底面均匀布设，承台底面高程为0.5米，采用钢筋混凝土结构。沉桩结束后，基础海底表面抛铺厚度2米左右的高强土工网装碎石，以防水流冲刷。
见图1-10所示。
图1-10 上海东大桥风电场多桩基础示意图
1.6 其他概念型基础
1)吸力式基础
即“the suction foundation”,该基础分为单柱及多柱吸力式沉箱基础等。吸力式基础通过施工手段将钢裙沉箱中的水抽出形成吸力。相比前面介绍的单桩基础，该基础因利用负压方法进行，可大大节省钢材用量和海上施工时间，具有较良好的应用前景，但目前仅丹麦有成功的安装经验，其可行性尚处于研究阶段。
吸力式基础其优点是其安装尤其是拆卸具有明显的便利性，在拆卸时只需平衡沉箱内的外压力即可将沉箱轻松吊起。对于吸力式基础来说，要达到“下得去、站得稳、起得来”，即能够平稳地、保持一定垂直度地沉下去；沉下去之后，能够在工作期间不失平稳而导致整个平台倾覆、滑移或拔除等破坏。
2)飘浮式基础
漂浮式基础是未来深海海域风电场的趋势之一，目前在挪威西南部海岸10公里处有一台实验式机组（Hywind）飘浮基础投入运行。据开发Hywind项目的
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13 公司介绍，Hywind 风力发电机组可适用于水深120米至700米的海域，而目前海上机组基本都是在水深60米以下。
图1-11 飘浮式基础类型
图1-11展示了漂浮式海上风电机组平台的一系列平台建筑结构。图中平台类型用数字标识（从左到右）1）荷兰式半潜三角漂浮物式；2）驳船式；3）带有两排张索的柱形浮标式；4）三臂单体张力腿式；5）带有重力锚的混凝土三臂单体张力腿式；6）深水圆柱式。
漂浮式的基础相比较其他基础而言是不稳定的，必须有浮力支撑整个风力发电机组的重量，并在风机可接受的摇晃的角度进行控制，除了风力发电机有效载荷方面，设计漂浮式基础还必须考虑当地海域波浪冲击、洋流等海域变化情况。
目前已形成的海上风力发电机机组漂浮式基础只有挪威一个实验项目，没有足够的数据和形成成熟的技术和经验，而且先拥有此项技术的国家、公司对其技术严加保密，再加上不同海域地质情况和机组、环境载荷有不同特点，对于漂浮式基础的开发和研究需要进行大量的人力和物力投资。预计漂浮式基础相关技术将在2020年左右时间趋向成熟。
2海上风力发电机组基础维护
目前，海上风力发电机基础可能采用的结构型式有单桩钢管桩结构、群桩盖台式结构、三角架式基础结构以及导管架结构。无论采取哪种结构型式，结构材料都为钢材或钢筋混凝土，在自然环境下，特别是海水对基础结构有腐蚀作用。海水环境同样对海上其他类型工程结构存在腐蚀，因而可以参考海上其它工程结构防腐，特别是近年来港口工程对海港混凝土及钢结构防腐已经形成技术规范或技术规定，适用于海上风机基础防腐。
基础防腐蚀时根据设计水位、设计波高，可以分为大气区、浪溅区、水位变动区、水下区、泥下区，各区要区别对待。
以阿尔法文图斯Multibrid机组基础为例，图示风机基础的各个区域。
见图2-1所示。
图2-1 Multibrid三角架式基础防腐分区示意图
实践证明，海工结构钢筋混凝土若不采取防腐措施，氯离子深入引起钢筋腐为人类奉献白云蓝天，给未来留下更多资源。14
蚀往往导致混凝土结构10-20年内就发生破坏，而钢结构在海水环境中，碳素钢的年单面平均腐蚀速度在浪溅区可达0.2-0.5mm，不采取防腐措施，过不了几年，结构强度就达不到使用要求。
所以，风机基础浪溅区的风机防腐工作的重中之重。
对于基础中的钢结构，单桩、多桩的钢管桩基础、三脚架、导管架式基础，大气区的防腐蚀一般采用涂层保护或喷金属层加封闭涂层保护；浪溅区和水位变动区的平均潮位以上的防腐措施一般采用重防腐蚀涂层或喷涂金属层加密闭涂层保护，亦可采用包覆玻璃钢、树脂砂浆以及包覆合金进行保护；水位变动区平均潮位以下部位，一般采用阴极保护联合防腐蚀措施；水下区的防腐措施应阴极保护与涂层联合防腐蚀措施或单独采取阴极保护，当单独采用阴极保护时，应考虑施工期的防腐蚀措施；泥下区的防腐蚀应采用阴极保护。阴极保护对于采用牺牲阳极阴极保护还是外加电流保护阴极保护，需要综合比较后确定，对于海上风电场，外加电流阴极保护有一定的难度，需要有一个稳定的供电源，并且用海底电缆将所有的风机基础连成一个网络，同时需要采用遥控遥测技术和远程监控系统。牺牲阳极保护系统投入正常运行后每隔半年或一年测量一次钢管桩的保护电位，并记录测量方法和测量数据。当阳极即将达到设计使用年限时，应适当增加电位测量次数，如发现保护电位值偏离设计保护电位要求时，应及时查明原因，必要时采取更换、增补牺牲阳极等措施。对于钢结构防腐蚀，不仅需按钢结构设计使用年限，预留单面腐蚀余量。
涂层的作用主要是物理阻隔作用，将金属基体与外界环境分离，从而避免金属与周围环境的作用。但是有两种原因会导致金属腐蚀。一是涂层本身存在缺陷，有针孔的存在；二是在施工和运行过程中不可避免涂层会破坏，使金属暴露于腐蚀环境。这些缺陷的存在导致大阴极小阳极的现象，使得涂层破损处腐蚀加速。
阴极保护，通过降低金属电位而达到保护目的的，称为阴极保护。根据保护电流的来源，阴极保护有外加电流法和牺牲阳极法。外加电流法是由外部直流电源提供保护电流，电源的负极连接保护对象，正极连接辅助阳极，通过电解质环境构成电流回路。牺牲阳极法是依靠电位负于保护对象的金属（牺牲阳极）自身消耗来提供保护电流，保护对象直接与牺牲阳极连接，在电解质环境中构成保护
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电流回路。
阴极保护主要用于防止海水等中性介质中的金属腐蚀。
牺牲阳极法牺牲阳极(sacrificial anode)由电位较负的金祸材料制成,当它与被保护的管道连接时,自身发生优先离解,从而抑制了管道的腐蚀,故称为牺牲阳极，牺牲阳极应有足够负的稳定电位,以保持足够大的驱动电压:同时有较大的理论发生电量,还要有高而稳定的电流效率。
对于混凝土盖台结构，可以采用高性能混凝土加采用表面涂层或硅烷浸渍的方法；可以采用高性能混凝土加结构钢筋采用涂层钢筋的方法；也可以采用外加电流的方法。对于混凝土桩，可以采用防腐涂料或包覆玻璃钢防腐。
以上防腐措施即为海工单位目前采取的防腐措施，国内风电场后期运维基础防护国内还没有进行此项业务，随着海上风电场大力建设，预计3-5年内，风机基础防腐维护将成为海上风电场运营管理的重要内容。
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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。
海上风电施工简介(经典)
海上风电施工简介 二○一三年十月
目录 1 海上风电场主要单项工程施工方案 (1) 1.1 风机基础施工方案 (1) 1.2 风机安装施工方案 (13) 1.3 海底电缆施工方案 (19) 1.4海上升压站施工方案 (23) 2 国内主要海上施工企业以及施工能力调研 (35) 2.1 中铁大桥局 (35) 2.2 中交系统下企业 (41) 2.3 中石（海）油工程公司 (46) 2.4 龙源振华工程公司 (48) 3 国内海洋开发建设领域施工业绩 (52) 3.1 跨海大桥工程 (52) 3.2 港口设施工程 (55) 3.3 海洋石油工程 (55) 3.4 海上风电场工程 (58) 4 结语 (59)
1 海上风电场主要单项工程施工方案 1.1 风机基础施工方案 国外海上风电起步较早，上世纪九十年代起就开始研究和建设海上试验风电场，2000年以后，随着风力发电机组技术的发展，单机容量逐步加大，机组可靠性进一步提高，大型海上风电场开始逐步出现。国外海上风机基础一般有单桩、重力式、导管架、吸力式、漂浮式等基础型式，其中单桩、重力式和导管架基础这三种基础型式已经有了较成熟的应用经验，而吸力式和漂浮式基础尚处于试验阶段。舟山风电发展迅速。 目前国内海上风机基础尚处于探索阶段，已建成的四个海上风电项目，除渤海绥中一台机利用了原石油平台外，上海东海大桥海上风电场和响水近海试验风电场均采用混凝土高桩承台基础，江苏如东潮间带风电场则采用了混凝土低桩承台、导管架及单桩三种基础型式。 图1.1-1 重力式基础型式 图1.1-2 多桩导管架基础型式
图1.1-3 四桩桁架式导管架基础型式图1.1-4单桩基础型式 图1.1-5 高桩混凝土承台基础型式图1.1-6低桩承台基础型式基于国内外海上、滩涂区域风电场的建设经验，结合普陀6号海上风电场2区工程的特点及国内海洋工程、港口工程施工设备、施工能力，可研阶段重点考察桩式基础，并针对5.0MW风电机组拟定五桩导管架基础、高桩混凝土承台基础和四桩桁架式导管架基础作为代表方案进行设计、分析比较。 1.1.1 多桩导管架基础施工 图1.1-7 五桩导管架基础型式图1.1-8 四桩桁架式基础型式
海上风电场风机安装概述 论文发表
海上风电场风机安装概述论文发表 1简介 海上风能作为一种新形式的风能具有湍流强度小、主导风向稳定、节约土地资源、风能平稳、无噪音及景观污染等优势。近年来海上风电在欧洲有了长足的发展。但还有相当多的问题需要解决,设计建设需要考虑风浪流冰以及盐雾腐蚀对风机的安装和维护带来的挑战。对比图1和2中陆上和海上风电场的成本结构,海上风电场建设中风机成本所占比例减小,基础、风机安装和电力传输等有关海上作业的成本所占比例增加。因此改良海上基础施工和风机安装方法,可以降低总成本。同时大量分析证明,风机单击容量越大,风电场单位建设成本越低。如表1所示,目前世界海上风电场的建设日趋大型化和离岸化,2部5MW的大型风机已经在英国Beatrice示范风电场投入使用。风电场的安装是一个复杂的系统工程。包括风机基础的安装,风机的预装与海上安装,安装船舶的使用与物流调配,电缆 与海上变电站的布置与建设等。其中基础和风机的安装由于在海上进行,对技术要求高,同时受到气候、天气、波浪、水流等因素的制约。这些因素是海上风电场安装规划中最难以掌控的因素,也是限制海上风电发展的重要因素。海上施工设计和作业的任何失误都有可能造成工期延误。而对于大部分海上风电场来说,安装只能在一定的季节范围内进行,工期延误对整个工程的影响是决定性的。因此,选择合适的安装方法对海上风电场的建设至关重要。 2风机安装的方法 海上风机安装的具体方法很多,其目标都是一致的,即以适当的投入尽量减少 海上作业时间从而节约总成本,同时避免工期延误。归纳起来可以将安装方法分为3种理念:第一种为传统的吊装法,工程分为3步,即(1)风基础的安装;(2)风机塔架的安装;(3)风机上层设施的安装,包括机舱和叶片。第二种改良方法,提出将包括风机塔架和整个上层设施的风机作为一体预先在岸上安装调试好,然后整体运送到场址进行安装。第三种整体法,设想将风机的基础和风机作为一个整体,利用基础的浮力由驳船牵引到风电场址,最后通过加载压载直接安装在海底。以上这些方法各有优劣,目前运用最广泛的仍然是第一种传统吊装方法。但随着风机的大型化,满足大型风机吊装要求的起重机面临数量不足、成本过高的问题,因而各种非吊装方法也在研究和实践当中。 2.1传统吊装方法 经过几十年的发展,传统的吊装安装法是海上风电安装方法中最成熟和应用最广泛的。在吊装方法中,基础和风机的安装是在不同阶段来完成的。首先根据基础的种类,选择合适的起重船或自升平台将基础安装到位,之后在基础上安装船舶登靠设施、J形管、悬梯、平台等辅助设施。再使用起重船或自升平台将风机机架和上层设施运输到现场(图3),实施吊装。在海上吊装的可以是完全分开的各个部件,也可以是在一定程度上在岸上进行过预组装的半成品部件。例如比较常用的是所谓“兔耳朵”式的运输方式,即先在岸上将机舱内的部件安装好,并将2片叶片预装在机舱的轮毂上,在通过驳船运输到现场进行塔架和机舱的吊装后,再将
一文看尽!海上风电机组固定式基础大全
今天，带大家来盘点下目前海上风电机组所使用的固定式支撑结构及地基基础。 1. 单桩基础 概况：结构最简单，应用最广泛 结构：由钢板卷制而成的焊接钢管组成 分类：有过渡段单桩，无过渡段单桩 优势：单桩基础结构简单，施工快捷，造价相对较低 劣势：结构刚度小、固有频率低，受海床冲刷影响较大，且对施工设备要求较高代表工程：英国London Array海上风电场 London Array 单桩卷制 单桩及过渡段
无过渡段单桩 2. 重力式基础 概况：诞生最早，适用水深一般不超过40m 结构：靠基础自重抵抗风电机组荷载和各种环境荷载作用，一般采用预制钢筋混凝土沉箱结构，内部填充砂、碎石、矿渣或混凝土压舱材料 分类：预制混凝土沉箱和钢结构沉箱 优势：稳定性好 劣势：对地基要求较高(最好为浅覆盖层的硬质海床)。施工安装时需要对海床进行处理，对海床冲刷较为敏感 代表工程：英国blyth海上风电场 钢制重力式基础 混凝土重力式基础运输
混凝土重力式基础陆上预制 3. 导管架基础 概况：取经海洋石油平台，适用水深20m~50m 结构：下部部结构采用桁架式结构，以4桩导管架基础为例，结构采用钢管相互连接形成的空间四边形棱柱结构，基础结构的四根主导管端部下设套筒，套筒与桩基础相连接。导管架套筒与桩基部分的连接通过灌浆连接方式来实现 优势：基础刚度大，稳定性较好 劣势：结构受力相对复杂，基础结构易疲劳，建造及维护成本较高 代表工程：德国Alpha Ventus海上风电场 Alpha V entus海上风电场
导管架基础 导管架基础运输 4. 多脚架基础 概况：陆上预制，水下灌浆。一般适用于20m~40m水深的海域 结构：根据桩数不同可设计成三脚、四脚等基础，以三脚架为例，三根桩通过一个三角形刚架与中心立柱连接，风电机组塔架连接到立柱上形成一个结构整体 分类：三脚架基础、四脚架基础等 优势：结构刚度相对较大，整体稳定性好 劣势：需要进行水下焊接等操作 代表工程：德国Borkum West 2海上风电场
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
(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---------------------------------------- 11 1.6 其他概念型基础------------------------------------ 12 2 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
海上风电风机基础选型
海上风电场风机基础选型 1.概述 风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。海上有丰富的风能资源和广阔平坦的区域，离岸10 km的海上风速通常比沿岸陆上25%；海上风湍流强度小，具有稳定的主向，机组承受的疲劳负荷较低，使得风机寿命；风切变小，因而塔架可以较低；在海上开发风能，受噪声、景观、鸟类、电磁波干扰等问题较少；海上风电场不涉及土地征用等问题，人口比较集中，陆地面积相对较小、濒临海洋家或地区，较适合发展海上风电。海上风能利用不会造成大气污染和产生任何有害，可减少温室效应气体的排放，环保价值可观，海上风电的这些优点，使得近海风力发电技术成为近年来研究和应用的热点。 发电成本是海上风电发展的瓶颈，影响海上风电成本的主要因素是基础结构成本(包括制造、安装和维护)。目前，海上风电场的总投资中，基础结构占20~30%，而陆上风电场仅为5~10%。因此发展低成本的海上风电基础结构是降低海上风电成本的一个主要途径。 2.风机基础结构型式 海上风电机组的基础被认为是造成海上风电成本较高的主要因素之一。目前国外研究和应用的海上风机基础从结构结构型式上主要分为重力式基础、桩基础及悬浮式基础。前两种形式已在欧洲海上风电场建设中得到广泛应用，悬浮式基础为正在研制阶段的深水海上风电技术。 2.1.重力式基础 重力固定式基础体积较大，靠重力来固定位置，主要有钢筋混凝土沉箱型或钢管柱加钢制沉箱型等等，其基础重量和造价随着水深的增加而成倍增加，丹麦的Vindeby 、Tun? Knob、Middelgrunden和比利时的Thornton Bank海上风电场基础采用了这种传统技术。 重力式基础适合坚硬的黏土、砂土以及岩石地基，地基须有足够的承载力支撑基础结构自重、上部风机荷载以及波浪和水流荷载。重力式基础一般采用预制圆形空腔结构（图2-1），空腔内填充砂、碎石或其他密度较大的回填物，使基础有足够自重抵抗波浪、水流荷载以及上部风机荷载对基础产生的水平滑动、
4.第三章 风力发电概述
第一节风力发电历史概述 人类很早就利用风作为帆船、碾磨和灌溉的动力，其历史可以追溯到公元前5000年。 当人们开始用汽轮机和水轮机发电的时候，就有人建议利用风能进行发电。 1887年苏格兰教授James Blyth为了给用于照明的蓄电池充电而建立了人类历史上第一台用于发电的风机，该风机属于垂直轴型风机，高10米，叶轮直径8米。几乎在同一个时间克利夫兰市(美国俄亥俄州东北部城市)的Charles F. Brush利用当时在美国建造了当时已经算非常先进的风机，该风机高20米，风轮直径17m，有144个由雪松木制作的叶片，通过两级皮带传动带动一个12 KW的直流发电机。其安全系统确保发电机在任何转速下电压不能超过90伏，控制系统控制发电机的输出电压保持在70伏左右。Brush 风机解决了很多令人头疼的问题，它不仅实现了自动控制，而且运行了20年。但是由于Brush 本人对空气动力学缺乏的充足认识，加之当时的空气动力学还没有形成相当完备的理论体系，使得其设计的风机虽有较好的扭距输出，但是能量转换效率较低。 1891年丹麦Askov大学教授Poul La Cour将气动翼型理论引入到风力发电机领域，并建造了一台只有四个叶片的直流风力发电机，该风机拥有相对较高的能量转换效率。到1918年第一次世界大战结束时，丹麦已建造了120台Cour式风力发电机，总装机容量达到3MW，发电量占到丹麦电力总消耗的3％。
Blyth风机 Brush风机Cour风机 第一次世界大战之后，气动理论及相关技术发展到了一定的水平，所积累的大量经验促进了风电技术的进一步发展和理论的成熟。1920年德国人Albert Betz(贝兹) 提出了风机从风中获得最大能量的物理学准则，1926年，他借鉴空气动力学中的翼形理论对风机叶片的外形进行优化设计，并由此得出了一种简便的设计方法，即著名的Betz设计理论。今天，这些基本原理和方法还在为我们所使用。在这之后的时间里研工作者在风机的叶片，风机的结构，控制准则等
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。 2. 正文 2.1 三桩基础海上风机结构概述 三桩基础海上风机结构是一种常见的支撑结构形式，被广泛应用于海上风电场。这种结构是由三根桩子支撑整个风机，分布在风机周围，形成一个三角形的支撑系统。在海上风力资源丰富的海域，三桩基础结构可以更好地适应海洋复杂环境，提高风机的稳定性和安全性。
高考海上风电知识点
高考海上风电知识点 随着科技的不断发展，海上风电作为清洁能源的一种形式在全球范 围内得到了广泛应用。在中国，也有不少地区利用海上风电进行能源 开发。对于参加高考的学生来说，了解和掌握海上风电的知识点是很 重要的。本文将为大家介绍一些高考海上风电的知识点。我们将从海 上风电的发展背景、海上风电的优势、海上风电的关键技术和中国海 上风电的现状等几个方面进行论述。 一、海上风电的发展背景 海上风电，顾名思义，就是指把风力发电机组安装在海上的风电站，利用海上的风能发电。海上风电起源于20世纪70年代，随着对于传 统能源的依赖和环境问题的日益严峻，清洁能源成为全球关注的焦点。海上风电作为清洁能源的一种重要形式，得到了越来越多的关注和投资。目前，全球范围内已建成了众多的海上风电场，为能源短缺和环 境污染问题提供了解决方案。 二、海上风电的优势 与传统的陆地风电相比，海上风电具有以下几个优势。首先，海上 风能资源丰富，风力更加稳定，年均风速更高，风能开发的潜力更大。其次，由于海上风电场远离居民区，可以避免对环境和居民生活的干扰。此外，海上风电可以充分利用海洋空间，解决了占地面积的限制 问题。最后，海上风电可以避免景观破坏和土地利用冲突等问题，对 环境的影响更小。
三、海上风电的关键技术 海上风电的关键技术主要包括风机组件制造、风电场的设计和建设、网联技术和运维技术等。对于风机组件制造来说，主要关注的是提高 风机的效率和可靠性，减少制造成本。对于风电场的设计和建设来说，需要考虑海洋环境和基础设施的合理布局，确保风电场的安全稳定运行。网联技术则是保证风电场与电网之间的正常连接和电力传输。运 维技术则是确保风电场的持续高效运营，及时处理故障和损坏。 四、中国海上风电的现状 中国自20世纪90年代开始关注海上风电的发展，目前已经成为全 球最大的海上风电建设国家。中国海上风电的主要发展集中在东海、 南海和黄海等地区。据统计，截至2021年底，中国已经建成了近30 个海上风电场，总装机容量超过10GW。未来几年，中国海上风电的 发展仍然将保持较快的速度，预计到2030年，中国的海上风电装机容 量将达到100GW以上。 总结起来，海上风电是一种重要的清洁能源形式，在全球范围内得 到了广泛应用。了解和掌握海上风电的知识对于参加高考的学生来说 是非常重要的。通过本文的介绍，希望能够为大家提供一些有关海上 风电的基础知识，帮助大家在高考中更好地理解和应用相关知识。同时，也希望广大学生能够关注和支持清洁能源的发展，共同为构建美 丽的地球家园贡献力量。
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]。
海上风电基础施工方案
海上风电基础施工方案 1. 引言 海上风电作为清洁能源的一种重要形式，正逐渐成为全球能源转型的关键领域之一。而海上风电基础施工则是构建海上风电场的第一步，对保证海上风电设施的稳定和安全运行具有重要意义。本文将重点讨论海上风电基础施工的方案，旨在提供一个详细且可行的解决方案。 2. 施工前准备 在开始海上风电基础施工之前，需要进行一系列的准备工作，包括但不限于以下内容： •选址和勘察：通过海洋勘探和环境评估确定风电场的最佳位置，并进行地下地质、海洋底质等方面的详细勘察。 •设计方案：根据选址和勘察结果，确定风电基础的类型（如单桩式、桩帽式、桩-筒等），并进行详细设计。
•物资采购：预先采购所需的施工设备、材料和工具。 •人员培训：组织相关人员进行必要的培训，包括安全操作、救援等方面的 知识。 3. 施工流程 3.1 海上基础建设 海上风电基础的施工流程一般包括以下步骤： 1.安装施工平台：搭建安装施工平台，为后续工作做好准备。平台的选型应 根据实际情况确定，可以是浮动平台、钢管桩等。 2.打桩：根据设计要求，在海洋底部进行打桩，将风电基础与海底固定连接。打桩过程中需要根据海底地质情况进行调整，以确保基础的稳定性和安全性。 3.安装钢筋骨架：在打桩完成后，安装预先制作的钢筋骨架，以增强基础的 承载能力。
4.混凝土浇筑：在钢筋骨架安装完成后，进行混凝土浇筑。根据设计要求，可采用自卸船输送混凝土，保证施工过程的连续性和质量。 5.基础固化：待混凝土凝固后，进行基础固化处理。在此过程中，需要进行加固、防腐等工作，以保证基础的稳定性和耐久性。 3.2 海上风机安装 在海上风电基础施工完成后，需要进行海上风机的安装。安装过程一般包括以下步骤： 1.起重准备：准备好起重设备和吊装工具，确保安全的起重操作。 2.吊装风机组件：根据实际情况，通过吊装设备将风机的叶片、塔筒等组件吊装至基础上。吊装过程需要精确控制吊装高度和角度，以保证安全和准确。 3.组装风机：将吊装到基础上的风机组件进行组装，包括连接叶片、塔筒等部件。 4.电气连接：对风机组件进行电气连接，确保风机的正常运行。
海上风力发电的关键技术
海上风力发电的关键技术 １、概述 随着海上风电场建设的推进，一些关键技术左右了海上风电场建设的施工周期，掌握了这些关键技术，就能够高质量地完成海上风电场的建设。海上风电涉及诸多关键技术，以及开发运营、环境和市场潜力。海上风能项目评估，涉及环境评估、风能评估等。 ２、关键技术 （1）基础结构 由于风电机组的基础往往会承受水动力、空气动力双重载荷作用，因此，需要综合考虑风及波浪载荷、支撑结构和风电机组机头的动力学特性以及风电机组控制系统的响应等因素。 海上风电机组的安装与维护成本远远高于陆上风电机组，这就对其可靠性提出了较高的要求。风电机组的基础是决定风电机组可靠性的重要因素之一，基础是否稳定对于海上风电机组而言起着至关重要的作用。常用的基础形式有： ①单桩固定式基础； ②三脚架固定式基础； ③重力固定式基础； ④漂浮式基础等。 其中，漂浮式海上风电机组依赖漂浮式基础，由于能够较大程度地利用深海的风能资源，成为深海风能利用的主要方式，目前已有多个国家建立或者正在规划建设漂浮式海上风电场。
相对固定式风电机组，漂浮式风电机组增加了浮式基础和锚泊系统，其外界载荷条件比固定式风电机组复杂，除了受通常的风浪载荷以外，还因漂浮式风电机组本身由于基础漂浮不固定，其漂浮特性对风电机组发电性能也有较大影响，需要考虑漂浮特性对风电机组的影响，如低频响下的漂浮式风电机组塔架的动态响应，漂浮式风电机组叶片和塔架的长周期极限载荷，漂浮式基础的波浪载荷计算和锚泊系统建模，并通过建立漂浮式风电机组的性能分析模型，研究漂浮特性对风电机组发电性能的影响。 分析结果表明，漂浮特性对风电机组的发电性能影响较大，需要针对漂浮式风电机组进行改进设计。下表所示为某５ＭＷ漂浮式变速恒频风电机组主要技术参数。 ５ＭＷ漂浮式变速恒频风电机组主要技术参数 （2）场址选择 场址选择需要综合考虑多种因素，如： ①风资源情况；
风电常识：海上巨型风机的研究---(技能篇)
超级工程观后感 —关于海上巨型风机的认识与探究
《超级工程》是中央电视台重磅打造的一部记录中国最震撼的伟大工程的纪录片，他主要展现了五个重大工程项目：《港珠澳大桥》、《上海中心大厦》、《北京地铁网络》、《海上巨型风机》和《超级LNG 船》。这些伟大的工程项目涉及能源、交通、建筑各个方面，关系到国计民生，不论是科技含量还是建造水平，它们都体现了国内乃至世界最高标准，向世界展示了一个充满活力与创造力的中国。 在这五个工程项目中，我最感兴趣的是海上巨型风机。正如纪录片中所陈诉的那样：从工业革命以来，石油和煤炭加速消耗的趋势越来越显著，按照这种速度，这些不可再生的矿物资源，将在不久的将来消耗殆尽。而在人类目前开发利用的清洁能源中，风能是在可知范围内对环境影响最小的绿色能源。在中国市场，一部5兆瓦的风力发电机可以不消耗任何燃料，从空气中最终获取超过4亿人民币的电能，按照上海市政府2011年的报告，这个数字相当于上海这个超级大都市一天的用电总量。节能环保是世界永恒的主题，也是我所关注的内容，这样一台巨型风机在给人们带来便利的同时也为世界的节能环保做出了巨大贡献。 以下是风能发电机在国内的发展概况：我国从70年代开始进行并网型风力发电的尝试。1996年底总装机容量为5.7676万kW；1997年在国家有关优惠政策和国家计委“乘风计划”的推动下，年总装机容量跃至10.88万kW，到1998年底，全国19个风力发电场共安装
了530台风力发电机组，装机容量为22.36万kW，机组容量从30kW 到600kW，以600kW机组为主。安装最多的是新疆自治区达坂城风电场，共安装了137台机组，总装机容量为6.6万kW。总的来说我国利用风能并网发电历时已近30年，尽管风电上网的装机已发展到50多万kW，然而从风电在能源结构中的比重、发电设备制造水平等方面看，风电仍未走出“试验”阶段。2007年6月，国务院通过《可再生能源中长期发展计划》，目标为2010年可再生能源消费达到能源消费总量的10%，2020年达到15%，针对风电的具体目标为：2010年风电总装机容量达到5，000MW，2020年达到30，000MW。【以上摘自《中国产业研究报告网》】2010年，中国风电装机容量超越美国成为世界第一风电大国。由此可见，风能发电机越来越受到世界的重视，我国的风能发电机也发展迅速，而海上巨型风机的建立，向世界展示了中国的实力和雄心。海上巨型风机SL5000是世界上最大型的海上风力发电机，海上巨无霸，它的机舱上可以起降直升机，它的风轮高度超过40层，它的诞生是对自然的挑战和对工程极限的挑战。 按计划，SL5000的各个部件在中国的不同省份生产，最后再运到上海洋山港附近的陆上安装基地进行组装。他的三个主要部件为主机架、叶片和轴承。下面分别对这三个部件进行分析和探究。 一、主机架 风力机上几乎所有载荷都要通过主机架传递到塔架上，对于承受如此复杂载荷的部件，其强度问题显得尤为重要，因此主机架必须坚
海上风电项目风机基础施工方案二(高桩承台方案)
海上风电项目风机基础施工方案二（高桩承台方案） 1.1施工物料供应企业选择 管桩与导管架均属于大型钢构件，如在工程现场进行加工，其加工质量难以满足要求，因此可考虑：1）钢管桩选择响水县及周边区域内的大型钢结构工厂进行卷制、焊接，2）钢管桩属特殊型号与尺寸的大型钢构件，陆路运输受公路运输条件限制，选择位于陈家港附近或水运可以到达陈家港的钢结构加工企业。 高桩承台基础的物料由供应商直接运送至施工场地，不占用码头。 1.2设备配置表 1.3施工流程 1.桩基础施工 高桩承台方案的桩基采用10根直径2.0米钢管桩、平均桩长85米，单桩重约115t，由打桩船自带的S500液压锤施工，配备一艘3000HP的拖轮牵引，5000t平板驳运输45根桩，具体施工方法为常规海上打桩。 2.混凝土承台施工 混凝土承台共100个，所有承台拟采用钢套箱工艺施工，底板需根据桩位开孔。主要施工步骤为：吊装钢套箱→浇筑混封底板→承台混凝土施工→钢管安装
→钢套箱拆除。 主要工序： ①桩基施工完成后，吊装钢套箱，安装封底板； ②浇筑封底混凝土； ③清理工作面，抽取套箱内积水 ④将钢筋吊入钢套箱，人工绑扎； ⑤浇筑承台混凝土，对上部球体表面按照由外而内的顺序分次立模，即外圈部位的混凝土浇筑后再立内圈模板，方便混凝土振捣； ⑥钢筋由5000t平板驳运至现场，在辅助船上轧制和弯筋，直接由辅助船上小型吊机吊装钢筋入模，工人对入模后的钢筋绑扎，就可以浇筑混凝土。混凝土浇筑采用混凝土搅拌船，可以自带1000m³混凝土的材料，浇筑强度为100m³/h。 由于承台底部在多年平均高潮位以上，安装封底板和浇筑封底混凝土可以水上全天候施工。 预埋钢管、钢平台与钢筋混凝土承台浇筑可同时进行。 1.4工效分析 每台机位的基础施工周期为：打桩1个工作日，钢套箱安放和封底混凝土施工4个工作日，吊钢筋、钢筋绑扎等1个工作日，浇筑混凝土1个工作日，100台风机共需7×100=700天，基础施工工期约47个月。考虑打桩和混凝土浇筑不是采用同一条船，可以错开不同基础同时施工。 2风电机组安装方案一（XX电气设备方案） 2.1设备配置表
【技术】全球新能源技术之风电篇
【技术】全球新能源技术之风电篇 新能源的迅猛发展，依靠的是不断进步的技术。在风电领域，海上风电的漂浮式基础、整体安装等极有可能成为未来的主流技术。近年来，风力发电技术愈加成熟，单机容量持续增加，风电机组技术也随着发生重大变革，从失速调节发展到变桨调节，从定速运行发展到变速运行，从齿轮箱传动发展到无齿轮箱直驱技术。风电机组的发电效率和可靠性不断增加，运行维护成本也得到显著降低。部件构成及工作原理风电是风能转化为机械能进而机械能再转化为电能的过程。风力发电有横轴型风力发电系统和垂直轴型风力发电系统两种。目前商用大型风力发电系统一般为水平轴风力发电机，它由风轮（包括叶片和轮毂）、传动链（包括轴、齿轮箱（直驱式不含有齿轮箱）、制动器和发电机）、偏航装臵、控制系统、塔架等部件所组成(图2-1)。风轮和传动系统是风电系统中的核心部件。典型现代水平带齿轮装臵的风电机系统部件构成风电系统的工作原理是风轮叶片在风的作用下，使得整个风轮形成了扭转、倾覆和偏转运动。扭转的主轴（低速轴）将会传递风轮扭矩到齿轮箱的一级行星齿轮上，而一级行星齿轮将通过二级平行轴齿轮传递扭转，使得低转速大扭矩的载荷转化为高转速低扭矩的载荷，便于发电机的吸收；最后电机轴（高速轴）上的扭矩将通过切割电磁形成电能，完成风能—机械能—电能的转化。由于风向经常变化，为了有效地利用风能，必须要有迎风装臵，它根据风向传感器测得的风向信号，由控制器控制偏航电机，驱动与塔架上大齿轮咬合的小齿轮转动，使机舱始终对风。关键技术风轮风轮是风电系统的关键部件之一，占机组总体成本的20%。影响风电性能的因素主要有风轮直径、结构设计、叶片材料、叶片制造工艺等。1. 过去10年风轮直径增长迅速，捕风能力增强。风轮直径影响扫风面积，也就决定了捕风能力。近几年，为满足低风速地区和海上风电的开发需求，叶片的长度不断增长。中国2014 和2015 年安装和投运的机组中，风轮直径在93 米及以上的1.5MW 机组占绝大多数，而2008 年以前，是以70 米以下风轮直径的1.5MW 型机组为主。近三年，风轮直径为100-121米的2MW 机组陆续问世，并相继成为主流机型。2008 年之前，风轮直径没有超过100 米的，但从2009 年以后，美国大叶片占据市场的主导地位，到2012 年，47%的新增装机的风轮直径超过100 米，到2014 年，80%的新增装机的风轮直径是110 米或者更长。目前，全球最长的风轮直径是190 米，是美国能源技术公司设计的SeaTitan 10MW 的风电机组（样机正在制造中），其次是三星功率为7MW 的S7.0-171，风轮直径是171 米。未来风电机组将继续向大功率、大叶片的方向发展。根据欧盟资助项目UPWIND 研究表明，开发20MW 的风力发电机，叶片长度120 米是可行的。2. 叶片结构设计优化，性能不断提高结构设计是在保证强度、刚度以及气动性能的前提下,对材料做出选择,对叶片截面的尺寸、形状进行设计和优化,以获取性能好而重量轻的叶片。第一，在风电机组根部、迎风面等位臵黏贴组件，可以改善叶片的气动性能、抑制失速，提高风能利用系数，减少噪音等。通过添加涡流发生器可阻止面内流动分离和稳定面外流动，抑制叶片表面气流失速现象；格尼襟翼调节叶片特殊运行条件下的载荷并获得更高发电量；在叶尖下添加小翼可提升发电量并减少噪音；或者在后缘加上锯齿设计可改变尾涡结构，进而减少噪音。第二，为了方便WMW级叶片的运输和方便生产，部分企业已研究出叶片分段技术。现阶段，大部分企业分段叶片主要是2 段，西班牙Gamesa 公司和德国Enercon 公司已经商业化生产两段叶片，美国的Modular 风电公司3 段叶片技术设计完成。3. 增强材料以玻璃纤维为主，高成本限制碳纤维的使用。目前的风电叶片的原材料主要使用环氧树脂、聚酯树脂等与玻璃纤维、玻璃/碳纤维混合等增强材料，通过手工铺放或树脂注入等成型工艺复合而成。对于同一种基脂来讲，采用玻璃纤维增强的复合材料制造的叶片的强度和刚度的性能要差于