登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
——中国工程院院士、重庆大学原校长 周绪红
为解决产业链难题,探索海上风电实现平价的路径,由中国海洋工程咨询协会海上风电分会、中国南方电网有限责任公司、中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司、中国长江三峡集团有限公司、新疆金风科技股份有限公司等单位共同主办的“2020中国海上风电工程技术大会”,于2020年12月4日至6日在北京望京昆泰酒店召开。北极星风力发电网全程为您直播。
直播专题:2020年中国海上风电工程技术大会
中国工程院院士、重庆大学原校长 周绪红作题为《钢管混凝土结构在海上风电工程中的应用》的主题演讲。
以下为发言实录:
周绪红:尊敬的各位领导、各位专家,大家早上好。今天讲的题目是“钢管混凝土结构在海上风电工程中的应用”。跟大家汇报三个方面。
第一,海上风电结构的特点。
我们面临的背景就是平价时代“降本增效”对我们提出了很多的要求,国家将要取消补贴,我们怎么样能够降本增效?降本增效各个环节都要采取措施,海上风电有两种基础形式,一种是固定的、一种是飘浮式的,这里有哪些要素我们能够做哪些文章?这里列了几个方面,这些方面也不是我列出来的,是国际能源有一个资料说有这样几个方面,固定式基础应该做哪些?飘浮式基础应该做哪些?总结下来之后塔筒结构的优化是很重要的事情,做结构的专业人士从这里可以找到用武之地。每个环节都要着手,最后能够有10%-35%的空间可以降本增效,这也是国际能源署的资料。
这里面不仅仅是结构的设计、建造、运维,如果是一个好的结构一定是要建造方便、施工方便、运维方便,风电结构与基础结构是降本增效很重要的方面,叶片结构、塔筒结构、基础结构、飘浮式系泊结构等,必须通过海洋环境和地质的要求选择结构的形式,我们还要进一步通过创新优化结构形式,现在从近海向远海发展、从浅海向深海发展基础越来越深,结构部分在这个里面占的比例是怎样的?我们也有一个资料表示出来,随着近海向远海、浅海向深海的发展基础占的比重越来越大,这说明里面的空间是很大的,必须在这方面降本增效才能够发挥重要的作用,但是另外一个方面,国家的海洋气候环境、地质环境跟欧美比我们有一些特点,有些情况更复杂,我们每年受到7-9次正面台风的袭击,台风情况、海洋气候的情况更复杂。我们1.8万多公里的海域,海岸线处于太平洋的地震带上,我们在地震方面做的工作还不是很够,比如说勘测设计方法等相关的规范在海上风电结构领域里面怎么应用,土木工程里面已经有很多这样的规范并且都比较完善了,但是在海洋工程里面、海洋结构方面怎么应用这需要做结构的人跟做海洋工程的人相互的结合做好这样一项工作,编制适用于海上风电风电结构勘测设计规范、设计标准,提出相应的设计理论、设计方法。1.8万公里的海岸线地质条件是十分复杂的,经常碰到的情况是沉桩、溜桩等,因为这种情况会使得我们成本巨大增加,必须在技术创新的角度在技术上采取一些措施。
还有就是单机容量越来越大,国外走在我们的前面,我们自己也是在紧紧追上,单机容量越来越轮毂就越来越高、叶片越来越大,使得我们基础设施的层本进一步增加,难度也越来越大,这里涉及到基础工程、结构工程、变电站、电网的连接等,这里是轮毂高度示意图,随着时间的推移越来越大、越来越高,一方面我们要降低成本,另外一方面成本在某些方面还要增加,这都是矛盾。这样导致了海上风电结构一定向着大型化、复杂化的方向发展,都是很大的东西,集合尺寸大,所采用的钢板很厚、用钢量很大,钢板厚带来很多问题,比如焊接上的质量问题、钢板本身分层的问题,结构复杂、环境复杂,安装难度也大,这都是要增加一些成本的。
这里列举了用钢量的情况,德国的风电厂单桩要用到1302.5吨钢材,英国海上风电是飘浮式的基础都用到3000多吨的钢材,所以用钢量是很大的。葡萄牙飘浮式的基础都用到3000吨的用钢量。国内的情况也差不多,广东阳江300MW海上风电场单桩基础用钢量达到1740吨,比欧洲的还要更高,因为我们条件更复杂,所以这个成本是提高的。导管架24米×24米×52米,钢材都是千吨量级的。广东阳江海上风电用到了1560多吨。浙江升压站用到1000吨左右钢材,英国的也是如此。用钢量越来越大,既要安全又要经济,海上风电结构能够实现一个优化一个好的结构一定要安全又经济,要安全就要多用钢,要想经济就要少用钢,这可能就要损害一点安全度,在者之间就是一个平衡,还有就是受钢材那么多条件的制约,要在这个之间找到平衡点、找到优化,并且要使得我们在基础理论研究、设计、运维环节都能够降本增效,这样我们才可以实现我们希望降本的目标。
第二,钢管混凝土结构的性能及优势。
这样一种结构在海上风电中运用是有优势的,钢结构优很多特点,钢结构的特点就是强度高、重量轻,同样质量的钢材能够相对于其他材料做出更大的跨度、高度更高的结构,塑性好、韧性好、安全方便、施工周期短,缺点就是钢度小、易振动、疲劳、稳定、腐蚀问题突出、造价较高。混凝土的结构的优点钢度大,疲劳及稳定性好、耐腐蚀性好、造价低,缺点是自重大、易开裂、需支模板绑钢筋、施工周期长。两种材料劣势和优势是能够互补的。我们因此要形成一种结构形式让优势能够互补,因此在风电结构我们在钢管里面填充混凝土,这样有一定的好处,钢管里面填了混凝土之后钢管对混凝土有一个套箍作用能够约束混凝土,受到压力之后混凝土要膨胀,钢料会箍住它不让它膨胀,在压力下混凝土的强度会大大提高,这时候钢材受到膨胀的拉力,这时候正好发挥了钢材的优势,钢材能够受拉、混凝土能够受压,两者的优势能够互补,这样时得这个结构相互支撑,钢结构容易发生局部不稳定,有混凝土的支撑就不会发生这个问题,所以是很优化的结构,它还带来了结构的韧性、抗震形容、防腐、抗火等优势,同时节约了成本,比钢材的成本低一点、比混凝土的成本高一点。
这样一种结构是不是简单的1+1?下面红圈就是钢管的承载能力,壁很薄所以稳定问题很突出,承载能力并不高,混凝土的就高一点,两者套起来是不是1+1?不是的,是有一个组合的效应,结果是1+1大于2,是一个组合的结构。最初的发展是把钢管里面填混凝土是防止钢管生锈,也可以增加防火的能力,把钢管包在混凝土里面可以很好的防火,这是在建筑工程上应用的,我们从这里得到启示用钢管把混凝土一套就形成了钢管混凝土,这样一种结构形式在50年代就引入了我们国家,我们国家科研人员在工程中进行了很好的应用,目前应用走在了全世界的前列,我们在国外修的建筑,国内最高建筑是上海中心、深圳大厦,这些我都参与了一些工作,都是采用钢管混凝土结构作为框架支撑,在高层建筑里面已经有很好的应用。同时在桥梁里面拱桥从赵州桥开始几十米跨度,到现在已经达到了575米,就是在钢管里面填了混凝土之后使得拱桥跨度大大增加,现在拱桥由于采用了钢管混凝土之后我们国家拱桥是走在世界最前列的,我们国家已经修了100多座,最大跨度是在广西平南山桥575米的跨度,就是钢管里面填充了混凝土。还有地铁站的应用、深圳通道、输电塔,舟山380米的输电塔也是在钢管里面填了混凝土,两者的优势可以发挥。
海上风电里面我认为它是非常有优势的,集合尺寸大、钢板厚度大、钢材用量大、安装难度大,把混凝土填进去之后钢铁厚度大大减少,这样焊接质量能够保证,撕裂的问题也可以避免,我们估算了一下可以降低用钢量15%到30%,可以很有效的节约成本。
第三,海上风电结构我们做的一些工作。
这是我们合作的,上面是混凝土的,我们要把那些片片变成钢管混凝土组合的片子,两块钢板中间夹上混凝土,把混凝土跟它很好的连接起来分成片,这样也便于运输,既适用于海上也适用于陆地。混凝土怎么样和钢板结合起来?我们中间设置了栓钉,它既要受紧也要受拉,不然混凝土和钢板容易脱离,我们做了这样一些实验、研究,我们做了大量的实验,钢板和混凝土到底怎么样共同工作的?我们对性能进行了研究,对稳定性能进行了分析,对破坏模式进行了观察,这是有限元模型的建立,通过比较校准有限元进行大量参数分析,我们提出了一些计算方法,栓钉怎么布置比较合理。
我们还做了中间空心的构件,也是两块钢板包起来,这种构件式受力极其复杂,我们研究了一套装置进行这样一种实验,做了这一套装置,在我们实验室对受弯、受扭等各种各样复杂的情况进行了实验,我们进行了大量实践实验,观察了实验现象,并且进行了反复的模拟,同时进行了有限元模拟,我们可以很好的模拟它,吻合的都比较好,我们进行了分析提出了承载能力、计算方法等等。对有几个构件进行了比较,一个是单桩,跟过去的全钢单桩基础进行比较,用钢量降低10%、材料费降低7%,最大的钢板厚度原来70mm,现在采用我们这个技术之后降低为32mm。我们对导管架也进行了计算,用钢量降低1.43%,材料费用降低13.4%,最大的钢板厚度由65mm现在降低到16mm。在承载能力、风浪流、耦合作用下的机制、疲劳性能、抗载性能等做了研究。
飘浮式基础的节点过去有一些螺栓连接的方法,这个地方是很关键的部位,所以我们提出了一套能够插下去之后再灌浆的濂江方法,我们也采用了一种构造方法。
今天主要是推广这样一种结构,推广很多年没有得到很好的应用,希望得到行业的支持,这样的结构是两种材料的优势很好的发挥,并且在工程中得到了很好的应用、取得了很好的效益,对于风电结构上来讲一点问题没有,一定能够对降本增效做出贡献,是有很广的行业前景。现在固有的产业链、思维已经形成,如果要推广这样一种新结构需要全产业链的共同努力,需要大家的支持才可能,最后让这个结构在行业里面很好的推广应用。谢谢各位。
(根据速记整理,未经演讲人审核)
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。
北极星风力发电网获悉,2025年3月12日上午,江苏单体规模最大、单台风机最大的海上风电项目——国信大丰85万千瓦海上风电项目顺利完成首台风机吊装,标志着项目进入全面建设阶段。据悉,国信大丰85万千瓦海上风电项目是2025年江苏省重大项目,由省国信集团控股投资建设,总投资约106亿元。项目位于盐城
3月12日,华润漳州诏安A-3区35万千瓦海上风电场项目前期咨询技术服务招标。公告显示,华润新能源漳州诏安A-3区35万千瓦海上风电场项目位于福建省漳州市诏安县东山陈城镇东南侧海域,项目规模35万千瓦。招标内容和范围:按照国家及行业规程、规范技术标准完成华润漳州诏安A-3区35万千瓦海上风电场项目前
3月11日,三峡新能源(北海)有限公司成立,法定代表人为倪道俊,注册资本1亿元,经营范围包括以自有资金从事投资活动、海上风电相关系统研发、发电机及发电机组制造、海上风力发电机组销售等,由三峡能源全资持股。
3月11日,《山东电力工程咨询院有限公司2025年第24批招标国家电投大连市花园口II海上风电项目海上升压站建造工程中标结果公示》,烟台中集来福士海洋工程有限公司成功中标,投标报价为7702.7499万元。国家电投大连市花园口I、II海上风电项目位于花园口南侧海域,黄海海域长山列岛和石城岛之间。风电场
3月11日,中广核阳江帆石二海上风电场EPC总承包项目中标结果公示。公告显示,中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司成功中标该项目,中标价格为9,437,318,910.00元。中广核阳江帆石二海上风电场阳江市南鹏岛南面海域,场址最近端距离陆岸70km,场址面积约147.3km,水深在47~52m之间。该项目规
北极星风力发电网获悉,近日,江苏国信大丰85万千瓦海上风电项目海上升压站在振华重装顺利点火开工。据悉,江苏国信大丰85万千瓦海上风电项目位于新洋港东南方向、大丰港东北方向海域,共包含大丰H1#、H2#、H10#和H16#四个场区,总装机规模85万千瓦。风电场所发电能汇集至海上升压站(新建2座海上升压
[华能山东分公司半岛北L场址海上风电项目500kV送出工程EPC项目]中标结果公示华能山东半岛北L场址海上风电项目位于山东半岛北部海域。本工程装机容量504MW,拟安装42台单机容量为12MW风电机组。场区内建设1座220kV海上升压站,陆域建设1座陆上运维中心。本工程范围包含500kV线路、过渡方案两部分:(1)
3月6日,阳江市发展和改革局发布关于华电阳江三山岛六海上风电场项目核准前公示,该项目业主为华电(阳江阳东)新能源有限公司,项目规模500MW。建设地点:阳江市华电阳江三山岛六海上风电场项目场址位于阳江市海陵岛南侧海域,西侧距离已规划的阳江青洲场址34公里,东侧距离已规划的阳江帆石场址12公
RystadEnergy的研究显示,在经历了一段增长放缓的时期后,海上风电行业将迎来新一轮扩张。投资增加和新项目审批浪潮预计将推动海上风电行业向前发展,尤其要关注中国、欧洲和美国的发展。2025年预计全球海上风电装机容量19GW(来源:RystadEnergy)根据能源咨询机构RystadEnergy的研究,全球海上风电行
日前,汕尾市发展和改革局发布了两个海上风电项目核准信息,两个项目规划容量1000MW,投资超过100亿元!汕尾市发展和改革局关于汕尾红海湾五海上风电项目核准前公示场址位于广东省汕尾市红海湾开发区南侧海域,规划容量500MW,拟安装14MW及以上的风电发电机组。申报单位:华润风电(汕尾)有限公司建设
1、80千米!我国离岸距离最远海上风电项目开建2月28日,三峡集团江苏大丰800兆瓦海上风电项目全面启动建设,项目位于盐城市大丰区东北方向海域,由H8-1#、H9#、H15#、H17#四个场址组成。其中,H8-1#场址中心离岸距离80千米、最远点离岸距离85.5千米,是我国当前离岸距离最远海上风电项目。江苏大丰800
近日,阳江三山岛海上风电柔直输电工程(陆上工程)佛山段开工建设,这是新一年南方电网广东佛山供电局首个开工的工程。阳江三山岛海上风电柔直输电工程是国家示范项目,是全国首例陆海统筹建设的±500千伏大容量柔直电力输送项目,也是南方电网广东电网公司统筹陆上电网和海上电网资源,推进“再造一
北极星风力发电网获悉,1月27日,《明阳巴斯夫湛江徐闻东三海上风电示范项目EPC总承包中标候选人公示》发布,《公示》显示,第一中标候选人为中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司,投标报价472729.458757万元。此外,该EPC第二中标候选人为中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司,投标报价
当地时间1月14日,随着T24号风机最后一支叶片精准就位,中国电建埃及500兆瓦苏伊士湾风电项目77台风机吊装任务圆满收官,且超前完成既定施工目标。这一关键里程碑节点的达成,为整个项目顺利实现发电并网目标奠定了坚实基础,标志着项目向全面投产又迈出了重要一步。埃及500兆瓦苏伊士湾风电项目位于埃
北极星风力发电网自“上海电建一公司”获悉,1月12日,由上海电建一公司承建的申能海南CZ2海上风电示范项目陆上集控中心送电成功,为实现海上升压站受电和首批风电机组并网发电奠定扎实基础。申能海南CZ2海上风电示范项目位于海南省儋州市,项目总装机容量120万千瓦,分期配套建设2座220千伏海上升压站
1月2日,自然资源部发布《关于进一步加强海上风电项目用海管理的通知》。《通知》要求,推进深水远岸布局。属于新增海上风电项目的,应在离岸30千米以外或水深大于30米的海域布局;近岸区域水深超过30米的,风电场离岸距离还需不少于10千米;滩涂宽度超过30千米的,风电场内水深还需不少于10米。离岸距
据广西投资集团消息,近日,随着最后一支叶片在百米高空与轮毂精准对接,广西首个海上风电项目——防城港海上风电示范项目A场址工程83台风电机组全部完成吊装。截至12月20日,项目累计发电量突破6亿千瓦时。防城港海上风电示范项目由广投集团旗下广西能源集团投资建设,位于防城港南部北部湾海域,是我
近日,国家电投发布《国家电力投资集团有限公司二〇二四年度第88批集中招标(大连市花园口I、II海上风电项目风电EPC)招标中标结果公示》的公告,山东电力工程咨询院有限公司成功中标该项目,此前中标候选人公告显示投标报价为338791.2172万元。国家电投大连市花园口I、II海上风电项目位于花园口南侧海
12月2日,华润电力苍南1#海上风电二期扩建工程项目举行开工典礼,其主会场设于三航翔安起重船之上,分会场则设立于陆上集控中心,标志着项目海、陆施工的全面启动。华润电力苍南1#海上风电二期扩建工程项目位于浙江省苍南县东部海域,原苍南1#海上风电项目内部,场区中心点离岸距离约25km,水深约19~26
北极星风力发电网获悉,近日,白城能投集团发布两个风电项目EPC总承包公示,分别为大安30万千瓦风电项目工程EPC工程总承包项目、通榆30万千瓦风电项目工程EPC工程总承包项目。据悉,大安30万千瓦风电项目工程EPC项目第一中标候选人为中国电力工程顾问集团东北电力设计院有限公司,投标报价为11.8608亿
10月24日,由中广核工程有限公司主办的“海上风电工程第二届安质环‘一体化’管理经验交流会”在北京成功召开。大会聚焦国家安全生产政策、海上风电工程质量管理、海上风电产业链高质量等话题,向全行业推广具有核安全文化基因的海上风电工程建设管理模式,赋能海上风电工程管理水平全面提升。当前,海
据中国电建集团贵州工程有限公司消息,10月21日,中国电建集团贵州工程有限公司与河北国顺科技集团有限公司项目群EPC总承包工程签约仪式在河北石家庄举行。此次签约项目包括国顺科技集团赵县、南宫、隆尧等5个风电项目,主要集中在河北冀南(石家庄、邢台)区域,装机总规模达72万千瓦。该项目群是落实
2023年2月24日-26日,(第七届)中国海上风电工程技术大会在上海顺利召开。水电水利规划设计总院党委委员、总规划师张益国作题为《我国海上风电发展现状及展望》报告,征得专家同意,特此分享。[$NewPage$][$NewPage$]
2021年12月3日至5日在杭州·宝盛水博园大酒店
12月4日至6日,由中国海洋工程咨询协会海上风电分会、中国南方电网有限责任公司、中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司等单位共同主办的“2020中国海上风电工程技术大会”在北京盛大召开。自2016年举办以来,中国海上风电工程技术大会已连续举办5届,成为海上风电领域具有重大影响力的大会。本届大
12月4-6日,2020年中国海上风电工程技术大会在北京举行,亨通电力产业集团江苏亨通高压海缆有限公司总工程师、教授级高级工程师潘文林应邀出席会议并做《漂浮式海上风电动态缆系统及工程应用》报告。潘文林同与会代表介绍了全球漂浮式海上风电应用情况以及漂浮式海上风电用动态缆情况。由于近海风电资
12月4日至6日,由中国海洋工程咨询协会海上风电分会(下称“中国海上风电协会”)、中国南方电网有限责任公司、中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司等单位共同主办的“2020中国海上风电工程技术大会”在北京盛大召开。自2016年举办以来,中国海上风电工程技术大会已连续举办5届,成为海上风电领域
为解决产业链难题,探索海上风电实现平价的路径,由中国海洋工程咨询协会海上风电分会、中国南方电网有限责任公司、中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司、中国长江三峡集团有限公司、新疆金风科技股份有限公司等单位共同主办的“2020中国海上风电工程技术大会”,于2020年12月4日至6日在北京望京昆
“台风灾害下有很多机组的情况下,倒和不倒不再是0或1的概念。比如部件破坏程度、破坏的数量是成一定的比例,台风计算的时候、载荷模拟、结构强度、材料都是有一定不确定性的。”——北京鉴衡认证中心副总裁张宇2020年12月4日至6日,由中国海洋工程咨询协会海上风电分会、中国南方电网有限责任公司、中
“未来在离岸风电大批量建制之后,电能可以源源不绝的产生,可以直接为客户所使用,剩余的电可以电解制氢,氢气可以直接使用,可以用于运输,也可以用于发电,用户将氢气制作成甲烷,甲烷也可以用于运输工具使用,这是非常好的能源转型的方案。”——三菱维斯塔斯海上风电公司亚太商务发展总监孙格伟20
“海洋能发展前景还是广阔的,单一能种利用开发成本比较高,与常规能源相比经济性比较差,不利于商业推广。如果海上风电能够结合综合开发利用,将会是一个可以研究的方向。”——中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司副总经理陈鹏2020年12月4日至6日,由中国海洋工程咨询协会海上风电分会、中国南方
“数字赋能,未来是数字的时代,我们怎么能够把数字资产用起来,通过数据的挖掘能够创造更多的价值,让海上风电更加优化、成本更加低,这是广东省海上风电大数据中心,是广东省发改委批准的公益性机构,希望通过数据的交换、信息的共享、价值的共创推动广东省海上风电健康的发展。”——中国能源建设集
“特变电工是集合了公司的力量,在全力的推动海上风电柔直产品开发以及海上升压站相关产品的履约供货。”——特变电工新疆新能源股份有限公司副总经理白鹏2020年12月4日至6日,由中国海洋工程咨询协会海上风电分会、中国南方电网有限责任公司、中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司、中国长江三峡集
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!