登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
近年来,随着全世界对能源需求量的不断增大,以及海洋浅水区石油和天然气储量消耗殆尽,人们对海洋的开发利用已经从近海大陆架发展到深海水域。风能作为一种清洁、可再生能源,在广阔的深海具有巨大开发潜能。深远海浮式风电是海上风电规模化发展的趋势和方向,也是目前国际上海上风电场开发建设的热点。
根据国际标准,风电项目的水深在0-30m属于浅水、30-60m属于过渡段(深浅水)、60m以上属于深水,离岸50km属于近岸,离岸50km以上属于离岸。在深远海域建造风电机组,既可以充分利用更为丰富的风能资源,也可以不占据岸线和航道资源,减少或避免对沿海工业生产和居民生活带来的不利影响,具有巨大的开发优势。
风电项目的区域/水深划分
根据不同的水深条件采用合适的基础结构型式,海上风电按支撑基础的类型可分为固定式和漂浮式,从左至右依次为单桩基础、导管架基础、TLP基础、半潜式基础、立柱式基础。海上风机按支撑基础的类型可分为固定式和漂浮式,目前国内已建成的海上风电场采用的都是固定式,在深远海域海上风电场中如果采用固定式海上风力机,其自重和工程造价随着水深而大幅度增加,因此固定式风电基础不适用于深远海环境。漂浮式结构成为在深远海域海上风电场基础结构型式的首选,按照基础的类型漂浮式风电可分为半潜式(Semi-Sub)、立柱式(Spar)、张力腿式(TLP)三种类型,三种形式在国外均有示范项目建成或在建。
不同水深所适宜的基础型式
从风机的制造技术、示范项目水深等方面综合考虑,张力腿式(TLP)是目前最适合我国漂浮式风电发展的一种漂浮式风电形式。TLP是一种垂直系泊的顺应式平台,由若干条张力腿与海底锚固基础相连接。它通过自身的结构形式,产生远大于结构自重的浮力,浮力除了抵消自重之外,剩余部分与张力腿产生的预张力相平衡。当它在环境载荷作用下偏离中心位置时,则依靠张力腿产生的侧向力使其固定在原本位置上,而侧向力取决于张力腿的拉力。TLP最重要的特点是平台的竖向运动很小,水平方向的运动是顺应式的,结构惯性力主要是水平方向的回弹力。TLP具有结构刚度高、耐波性好,是理想的漂浮式风机基础。
上海港湾院于2015年开始深远海漂浮式风电方面的研究,现已承担了上海市科委、中交集团、中交三航局等多个漂浮式风电相关的科研项目,目前也在积极策划争取参与漂浮式风电国家级科研项目。研究内容主要聚焦水下锚固基础、系泊系统等方面,研究目标是通过开展理论分析、试验研究、关键装备开发、施工技术研究等,解决水下锚固基础设计、施工、监测过程中关键技术难题,为深远海漂浮式风电的应用奠定基础。目前正在开展的研究及取得的成果主要包括:
一、水下基础制作与施工技术
(1)桩基
桩基适应多种条件地质,深海平台桩基设计方法与浅海相应结构的设计方法基本相同。通常情况下,打入桩的造价会随着水深的增加会大幅提高,这是桩基在在深远海漂浮式风电应用中所存在的主要问题之一。此外,不同于深海石油平台,海上风电机组结构柔度大,自振周期长,桩基的刚度计算必须考虑循环荷载作用下刚度折减效应。同时海上风电机组常采用大直径桩基,大尺寸桩基的侧向刚度问题也必须考虑进来。
技术成熟度来看,目前桩基设计技术已经比较成熟,国内外都有关于桩基设计的相应规范,在深水油气平台中应用也较广泛。桩基作为最常见的水工基础型式,在国内拥有丰富的施工经验,一般以钢管桩为主,钢管桩的突出优点是制作方便、重量轻、施工速度快、以及在循环荷载下具有较强的抗疲劳特性,并且对于钢结构的防腐蚀技术也已经较为成熟。但是海上打桩施工通常需设置临时施工平台和打设钢套筒,施工时间较长,施工受限因素较多。
水下沉桩示意图
(2)吸力锚
根据调研的国外TLP吸力锚基础应用情况,吸力锚基础在淤泥质软黏土中具有良好的工作性能。目前,吸力锚已经被成功地应用于多种海工结构,如海上石油平台、海底保护结构、军舰海上系泊和补给等。吸力锚特别适合于软黏土海底地基,在经济技术性能上具有几个显著特点:材料和制造成本低、海上安装工期短、不需要打桩设备、抗拔性能卓越、就位准确等。国内没有吸力锚基础的设计的规范可以遵循,挪威船级社(DNV)规范的规定较为粗略,相当一部分关键参数的选择上缺乏参照,因此吸力锚基础国内的技术成熟度不足,还应开展更加深入的研究。
吸力锚锚固基础
在吸力锚应用中,主要有两个关键问题需要解决:一是吸力锚的可沉入性研究,主要解决基础能否沉入预定的设计深度;二是吸力锚的承载性能,对于TLP锚泊系统,由于荷载角度与水平向夹角较大,吸力锚的承载力计算一般以竖向抗拔承载力作为控制标准。目前,上海港湾院正在开展吸力锚基础的沉贯机理和承载特性研究,解决吸力锚在风电荷载下的承载力以及沉锚过程中的阻力、锚内土体稳定性等关键技术问题,提出抗拔承载力计算方法,为吸力锚基础的工程应用奠定基础。
(3)重力式基础
重力式基础通常为浅基础,主要应用于混凝土平台。其最大特点是材料成本相对较低,尺寸和规模较大,能够依靠自身重量抵抗工作期间所遇到的环境荷载,适用于较硬的粘土或较密实的砂土,并且一般常应用于水深在100~200 m范围内的海域。在现阶段的深海石油平台中,重力式基础在不设桩基的条件下,可依靠自身重量承担上部平台的抗拔力,并维持体系稳定,体现了其较好的稳定性和高效性。在深厚软土层中,采用重力式基础很难解决滑移和倾斜问题。但在相关前期调查中发现规划中风电场邻近海域的某一地质钻孔表层土为粉细砂,在这种地质条件下,重力式基础具有较好的经济性和适用性。
重力式基础示意图
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
近日,福建省发改委发布《关于2024年福建省工程研究中心的批复》,由我院牵头申报的“福建省海上风电前沿技术工程研究中心”从41家申报单位中脱颖而出,正式获批。该中心的获批,填补了福建海上风电领域工程研究中心的空白,在突破海上风电技术发展瓶颈、促进产业链发展、打造产业集群等方面具有重大意
大型风电场导致下游风速变慢?对于风尾流的影响,以及其影响是不是被低估,业界看法出现了明显分歧。(来源:微信公众号“风电世界”)两年前,总部位于美国的技术服务提供商ArcVeraRenewables,在一项研究中发现,常用的工程尾流模型大大低估了外部尾流造成的能量损失。据ArcVera称,该研究通过设计常
近年来,随着我国风电企业不断探索开发深远海风电项目,风电输变电系统创新开始聚焦于输电距离长且投资成本相对可控的柔性直流与低频输电技术上。2021年,三峡能源江苏如东海上风电柔性直流输电工程投运。该工程先后攻克了换流站建造、直流海缆研发、国产化换流阀研发应用、设备适海性设计和测试等技术
近年来,混塔以其优良的结构稳定性、承载力以及更低建设成本受到风电行业青睐,仅2023年混塔项目新增装机容量就超过7GW。在大型化的趋势下,混塔已然成为支撑结构的热门选择。10月17日下午,在2024北京国际风能大会暨展览会(CWP2024)上,“混塔安全与发展论坛”顺利举办,本次会议围绕典型场景的混塔
10月17日,中国(北京)国际风能大会暨展览会进行到第二日,湖南兴蓝风电有限公司(原哈电风能有限公司,以下简称“兴蓝风电”)带来了多场精彩的技术报告,内容涵盖未来发展趋势、定制化机型开发及市场解决方案。“双碳”战略支撑助力行业发展自2006年成立以来,兴蓝风电一直致力于前沿技术探索,并把
10月16—18日,2024北京国际风能大会暨展览会(以下简称“CWP2024”)在北京·中国国际展览中心(顺义馆)盛大举办。CWP2024不仅是中国风电产业的“风向标”和“晴雨表”,更是国际风电行业交流与合作的重要平台。中车株洲所风能展团以其卓越的技术实力和创新成果,成为了展会上一道亮丽的风景线。20MW漂浮
2024年北京国际风能大会暨展览会(CWP2024)于2024年10月16日在中国国际展览中心(顺义馆)拉开帷幕。作为全球风能领域的顶级盛会,本次大会吸引了众多行业大咖齐聚一堂,共同探讨全球风能发展的最新趋势。此次CWP2024展览面积达到10万平米,预计专业观众将突破12万人次。本次风能大会,中际联合以“安
北极星风力发电网从外网获悉,Nordex正在扩大其N175/6.X机型的塔筒高度范围,计划配备200米的风电混塔(钢-混凝土混合塔筒),并表示这是迄今为止最高的,非常适合低风速地区。随着轮毂高度升高,直径175米的风电叶片可以以更高的速度,在更少湍流的条件下捕捉气流。该塔筒是基于Nordex内部混合塔设计
在全球风能行业的瞩目下,德国汉堡国际风能展于9月24日至27日盛大举行,本次展会汇聚了来自全球93个国家的37000多名与会者及1400多家参展企业,成为全球风能技术、产品与解决方案的集中展示窗口。中车株洲所携最新研发成果亮相展会,展现了“中国智造”的强大实力与创新活力。在展会主办方“演讲角”论
金秋送爽,丹桂飘香。2024年9月21日,第四届中国深远海漂浮式海上风电大会在江苏盐城举办,三百多位专家学者、企业代表、行业同仁齐聚一堂,开启一场关于深远海海上风电技术创新的智慧盛会。中国海洋工程咨询协会海上风电分会翟恩地主持大会,并作圆桌论坛引导发言,与在场嘉宾探讨深远海海上风电发展
2024年上半年,中国风电市场与技术创新在项目应用上取得不俗成绩。各类创新项目不断涌现,在技术推动降本增效、扩大应用范围与领域的同时,也在顺应产业发展新阶段的需求,以创新的机制与模式为今后更多项目开发提供借鉴。市场领先在中国不同区域的市场中,一些项目起到了先行者的作用,创造出区域市场
北极星风力发电网获悉,11月8日22时39分,三航局承建的华能临高海上风电场项目海上升压站上部组块吊装就位,标志着海南省首座海上升压站吊装完成。据悉,华能临高海上风电场项目位于临高县西北部海域,中心离岸约22公里,总装机600兆瓦。三航局承建本项目海上主体施工一标段,包括28座风机基础制作及安
北极星风力发电网获悉,近日,中能建发布《嵊泗3#、4#海上风电场项目220kV及66kV海缆设备》中标公示,根据公示,66kV海缆中标人为上海起帆电缆股份有限公司,金额113061280.92元;220kV海缆中标人为宁波东方电缆股份有限公司,金额548110196.70元。嵊泗3#、4#海上风电场项目220kV及66kV海缆设备相关阅
三峡能源响水201MW风电场2022年-2024年度风机大部件更换及维修采购项目中标结果公告据招标公告显示,江苏响水201MW风电场于响水县东部沿海地区,属黄海潮间带滩涂地貌单元,项目位于海堤内侧,共安装134台东汽单机容量为1.5MW的FD77C型风电机组,江苏响水201MW风电场于2010年全部并网发电,至今已运行
北极星风力发电网获悉,近日,爱尔兰最大的电力供应商ESB(ElectricitySupplyBoard)和苏格兰可再生能源公司RedRockRenewables,两家可再生能源开发商与维斯塔斯签署了一项协议,将在苏格兰东部1080MW的InchCape海上风电项目上采用V236-15.0MW海上风电机组。InchCape海上风电项目位于北海,距离安格斯
近日,《国电电力国电申能唐山新能源开发有限公司乐亭月坨岛海上风电场304MW一期工程勘测设计、海上升压站、陆上开关站及输电线路建安工程公开招标项目招标公告》。公告显示,唐山乐亭月坨岛海上风电场一期项目位于河北省乐亭县东南部的渤海海域,场区呈五边形,其中东西宽约6.1km,南北长约3.8~6.3km
9月26日,由中国铁建港航局承建的华能大连市庄河海上风电场址Ⅳ2项目3#号风机第三支叶片的顺利摘钩,标志着该项目主体工程圆满完成,25台海上风电机组矗立在黄海海面,为实现辽宁省首个平价海上风电项目全容量并网打下坚实基础。华能大连市庄河海上风电场址Ⅳ2项目位于大连庄河石城市东部海域,场址中
近日,英国HornseaOne海上风电场发生一起事故,一艘运维船(SOV)撞上了一台正在运行的风机,所幸没有造成人员伤亡。该运维船名为WindofHope,隶属于法国船东LouisDreyfusArmateurs(LDA),长84米,总吨位6500吨,核载90人,受沃旭能源的租用,为HornseaOne项目提供运维服务。事故发生时,船上共有26
9月18日,中广核电子商务平台发布《中广核阳江帆石一海上风电场陆上集控中心建安工程项目中标结果公告》。公告显示,中国核工业华兴建设有限公司与广东电网能源发展有限公司的联合体成功中标该项目,中标价格为247,821,035.00元。中广核阳江帆石一海上风电场项目场址位于阳江市南鹏岛南面海域,场址最
9月6日下午16时左右,今年第11号超强台风“摩羯”在海南文昌登陆,登陆时中心最大风力17级以上(65m/s),成为史上登陆我国最强秋台风。其从文昌登陆后,一路向西北方向行进,经过海南、广东、广西等区域。粤电外罗二期风电场项目成功抵御台风袭击,其位于“摩羯”经过区域的广东省湛江市徐闻县,采用
从“欧洲海上风电”获悉,8月20日,位于中国台湾省彰化滨海工业区的海龙海上风电项目陆上变电站发生一起二氧化碳泄漏事故,造成17名工人受伤。事后统计,现场共有262个二氧化碳气瓶,其中有54个发生了泄漏,具体事故原因仍在调查中。彰化县消防局称,此次事故很可能是因陆上变电站的消防安全气瓶安装不
北极星风力发电网获悉,日前天顺风能发布公告称,近期公司全资子公司南通长风新能源装备科技有限公司、广东蓝水海洋工程有限公司陆续中标签署海上风电场项目,中标总重量为16540.8吨。
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!