登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
上海勘测设计研究院有限公司新能源设计研究院王李吉
发言整理如下:
我的分享主要分以下几个方面:
一、复杂环境及基础选型
二、海上风电发展趋势
三、深远海复杂环境设计研究
四、平价条件下深远海设计思考
五、展望
一、复杂环境及基础选型
中国沿1.8万公里大陆海岸线的各海域气象、海洋水文、工程地质等海上风电场环境条件差异很大,与欧洲海上风电场相比,我国海上风电场环境条件具有鲜明的复杂性和多样性。
首先是深厚软土,其次是浅覆盖层,第三是台风的影响,从基础设计走向中远海,台风的影响对整个机组设计是至关重要的。第四是冲刷的影响,这是以后要考虑的一个重要因素,特别是长江口或者珠江口等地整个流速的影响,导致冲刷影响还是比较严重的。第五部分是海冰的影响,根据国内风电场的规划,在辽宁、天津、山东等地,都面临着海上风电海冰的影响。
首先台风,在此不做展开说明。台风是极限载荷的影响,这种情况下要考虑风机上设置一个柴油发电机的备用电源作为一个前提条件。备用电源在深远海条件下能否及时启动,很大程度上影响了基础的安全,这在深远海基础设计中是一个重要的考虑因素。
第二是海冰的设计研究。我国中远海地区,海冰影响是非常严重的。
针对以上前提,上海院在北方部分海上风电场设计中,进行了一些针对性的理论研究,包括数字模拟以及试验。提出了一系列的解决方案,主要是抗冰的解决方案,在北方风电场风机基础上采取破冰结构,解决整个海冰区风机基础设计问题。
第三,在整个复杂环境下有冲刷的影响,尤其是单桩冲刷对于整机安全影响非常之大。
在江苏有些风场整个冲刷会达到10m左右,设计院在做防冲刷方案的时候,通常会预留冲刷深度,包括采用固化土技术,后续有一些压缩材料等新型材料技术。总的来说,比如说在30m左右的水深,有单桩应用场景的,还是会重点考虑一些防冲刷方案,这也是对整个风电开发成本造价影响非常大的因素之一。
第四,非常重要的,也是我国比较特有的浅覆盖层设计条件——岩基埋深非常浅。海上风电的固定式基础会采用打入桩基的技术,我们在福建兴化湾和广东阳江做了很多嵌岩工程,过程中可能会发生很多不可预见的问题。
勘测手段只是一个孔的覆盖,很难判断整个岩面的起伏,在施工过程中经常会碰到打到一定高度后发生卷边的问题。浅覆盖层的地质条件,这在固定式基础设计里面也是一个非常头疼的边际条件。
针对以上这些困难的地质条件,包括外部的台风、冲刷的不利,我们会针对这些边际条件进行初步选型,近海高桩承台用得比较多,单桩作为一个比较经济实惠、施工简单的基础形式在深远海用得较多。
另外用得比较多的是导管架吸力桶,从传输设备到施工成本以及适用条件,考虑的还是打入式导管架,这对于整体浅覆盖层条件有比较高的要求。在深远海环境下,尽量还是通过导管架吸力桶或者单筒复合筒,不需要打桩作业以及海上灌浆作业,通过抽负压的形式,把整个基础相当于座落在海床上面,再完成上面的风机吊装。
二、海上风电发展趋势
这对于风机基础设计提出比较大的挑战,从《“十四五”规划》我们国家对于海上风电规划可以看出,规划的水深是越来越深的,无论是从北方的辽宁到天津,再到广东、广西、福建和海南,规划的水深基本上很多都达到60~70m,这样的条件下,漂浮式基础已经有一定的经济性,包括应用的场景也越来越多了。但是我国目前的一些船机设备,包括制作厂、一些工艺,整体还是处于为固定式基础服务的状态。基于这样的条件下,固定式应用前景还是比较大的。
随着水深越来越深,会体现很多新问题,包括大容量风机的运用对于基础设计来说是一个非常大载荷的影响,包括疲劳载荷和极限载荷。同时,大容量风机,因为整体的重量非常重,导致风电机组+整体频率降低。此外逐渐走向深远海,面临波浪增大的问题也越来越多。
海上风电政策发展,离岸10公里、水深超过10公里,随着风电的发展,从趋势上来说可能越来越走向远海,后面也存在变成“双30”规定的趋势。这个政策还没有完全发布,但是从行业判断来说,肯定是往深远海方向走。
第三,风电行业开发从独立建设到集中连片建设,对于海缆的降本增效是非常有好处的,根据上海院测算,整体规模化出现以后,单位千瓦投资降幅8~11%。
海上风电发展趋势,装机容量越来越大,基础尺寸越来越大,导管架整个尺寸达到2000吨量级,水深越来越深。
三、深远海复杂环境设计研究
深远海施工成本比较高,在前期就会进行一些磁法、地形测量和地质剖面的测量。国外主要是把钻探作为主要的测量,主要是海床和井下两种,我们通常针对深远海主要还是采用井下式CPT。
首先,针对深远海,应用场景较多的是大直径单桩、导管架和导管架吸力筒,当大直径单桩走向深远海,主要难点就在于制造。
导管架结构难度较大的是对管桩连接,随着深远海的推进,导管架制作精度很难满足要求,包括现场打桩,所以我们进行试验研究,可以看出整体强度还是有一定折减的,这也是制约海上导管架的因素。
第二,随着水深越来越深,如果一旦发生结构和波浪共振,对于整个结构强度有非常大的影响。
第三,一体化设计方法,针对30m以下,可以降低工程量达到10%以上。但是针对30m以上大容量风机,测算发现,一体化设计手法,对于整体工程量下降并没有很大影响,主要体现在水面以上,包括上部导管架节点,可能有较大的优化。但是因为下部的节点受海浪的影响比较大,所以对于下部节点甚至于有反向工程量的增加。
导管架吸力筒,最重要的就是下沉的内容,我们结合在广东区域、北方区域下沉的经验,进行数值的模拟,结合国外的技术经验,修正以后发现整个公式对于评估黏土还是高估了下沉阻力,对于沙土还是低估了下沉阻力。
防腐手段变化,从外加电流的防护手段,随着距离越来越远,保证整个防腐结构安全。
运维结构也提出了新的挑战,运维母船通常会设计一个波浪补偿悬梯,外加一个波浪补偿悬梯接口。
四、平价条件下深远海设计思考
首先是波浪力研究,波浪力占比大,计算与实际存在偏差,我们采用势流理论和物理模拟试验。
高强材料应用,对于整机过渡带,特别是一些应力提升的地方有较高的提升,整体过渡带优化可以达到8%。
单桩优化,作为一个相对偏刚性桩状态,基于此,可以进行优化。
导管架优化,提出模块化需求,针对远海,国外通常会对一些疲劳比较敏感的节点位置采用一些铸造件要求,对于提升整个疲劳寿命是非常有帮助的。据测算,如果采用锻造件或者铸造件,整体导管架主结构工程量可以下降2~3%左右。
钢管桩优化,海上风电装机计算,基于近海港口工程理论,结合场区静力初探对比,基于常规的有所提升,这对后续装机优化还是有好处的。
五、展望
后面也是一个融合发展的方向,包括风+渔业、风+光伏、风+波浪,上海院都有相应的课题进行研究,包括后期数字化的趋势,以后的设计肯定是考虑数字孪生,会有仿真的设计,包括后面施工数字化监测工程、后期运行期监测的数字化工程,都是以后的发展方向。
我的主要介绍就是以上内容,谢谢大家!
(根据速记整理,未经发言人审核)
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。
能源是国民经济的命脉。2025年一季度,在“双碳”目标和能源安全新战略引领下,我国能源保供扎实有力,产业结构持续优化。记者调研发现,国家能源行业转型升级浪潮下,越来越多民营企业逐“绿”而行,在加速布局能源领域中开辟发展新空间。阳春三月,湖北大冶。特变电工集团自主研发的±800千伏特高压
北极星储能网获悉,4月23日,上海发改委印发《上海市2025年碳达峰碳中和及节能减排重点工作安排》,其中提出:深入推进工业通信业领域碳达峰,加快布局和培育绿色低碳新赛道产业发展,推动新型储能、绿色燃料等产业高质量发展。另外在附件重点工作任务上,还提出:充分发挥科技创新核心支撑作用,依托
近日,上海市发改委印发《上海市2025年碳达峰碳中和及节能减排重点工作安排》的通知,其中提出,加快吴泾等重点区域整体转型,推动漕泾综合能源二期等重大项目建设,推动化工产业集聚。实施落后产能调整项目450项。加快布局和培育绿色低碳新赛道产业发展,推动新型储能、绿色燃料等产业高质量发展。加
4月23日,上海发改委关于印发《上海市2025年碳达峰碳中和及节能减排重点工作安排》的通知。提出推动风光等可再生能源多元发展,全市光伏装机规模突破500万千瓦,金山一期海上风电力争建成并网。可再生能源电力占比持续提升,绿电交易规模力争超过70亿千瓦时。推进绿色燃料产能建设,前瞻谋划绿色燃料重
4月23日,上海市发展和改革委员会印发《上海市2025年碳达峰碳中和及节能减排重点工作安排》。文件提出,完成全市“十四五”能耗双控目标,各区、各行业、各重点区域夯实目标分解和推进机制,单位GDP能耗下降率按照完成“十四五”规划总目标设置年度目标。努力推进全市碳排放强度下降。主要污染物氮氧化
2025年4月19日,粤电阳江海上风电公司下属粤电阳江青洲一、二海上风电场项目永久接入系统受电一次成功,标志着广东能源集团首个百万千瓦级(总装机容量1000兆瓦)深远海风电工程正式迈入高效运行阶段。粤电阳江青洲一、二海上风电项目位于阳江青洲近海深水区海上风电规划场址东北侧,项目水深范围37至4
能源是国民经济的命脉。2025年一季度,在“双碳”目标和能源安全新战略引领下,我国能源保供扎实有力,产业结构持续优化。记者调研发现,国家能源行业转型升级浪潮下,越来越多民营企业逐“绿”而行,在加速布局能源领域中开辟发展新空间。阳春三月,湖北大冶。特变电工集团自主研发的±800千伏特高压
2024年11月,国家能源局发布《关于支持电力领域新型经营主体创新发展的指导意见》(以下简称《指导意见》),进一步落实《中华人民共和国能源法》中对于“支持各类经营主体依法按照市场规则公平参与能源领域竞争性业务”的要求,强调发挥新型经营主体的作用,以提高电力系统的调节能力,促进可再生能源
2024年9月,位于昌都市八宿县邦达镇的全球最高海拔风电项目——西藏八宿10万千瓦保障性并网风电项目实现全容量并网。如今,项目已稳定运行半年,在平均海拔5050米、最高海拔5200米极端气候频发的“世界屋脊”上,中车株洲电力机车研究所有限公司(以下简称“中车株洲所”)研制的风电机组以卓越的可靠
4月7日,广东阳江三山岛500千伏海上风电柔直输电工程全面开工,这是我国首个海陆一体送出工程,将广东阳江三山岛的海上风电源源不断送往粤港澳大湾区。据介绍,该工程起于广东阳江三山岛风电场,止于广东江门,线路总长293公里,其中,海底电缆长115公里、陆上输电线路为178公里。工程总投资约103亿元
海洋氢能是指利用海洋资源(如海水、海上可再生能源等)生产、储存或利用氢能的技术路线与产业体系。近年来,海洋氢能作为清洁能源的新前沿,正成为全球低碳转型战略的重要支柱。日前,由中国氢能联盟主办的CIHC2025国际氢能大会分论坛——海洋氢能开发技术与应用国际研讨会(以下简称“研讨会”)召开
中天科技集团消息,近日,承担华润电力苍南1#海上风电二期扩建工程的“中天39”施工船历经50余天昼夜奋战,顺利完成场区首阶段基础施工任务。自项目启动以来,中天科技快速组建专项团队,仅用21天完成船舶入场部署。施工中,“中天39”首次采用国内海上风电基础施工鲜见的DP动态定位模式,针对无成熟案
2025《政府工作报告》首次明确提出“发展海上风电”。预示着我国海上风电产业即将迈入新一轮高速增长与全面升级的阶段。目前我国沿海各地政府纷纷释放出强烈信号,全力支持海上风电产业发展,广东、福建、浙江、山东、河北等多个沿海省区市已公布的2025年海上风电重点建设项目清单近百个,规模超4500万
4月16-18日,第十一届中国海上风电大会暨产业发展国际峰会在厦门召开,永福股份首席设计师兼副总工程师刘蔚受邀参与“技术创新#xB7;高质发展”圆桌讨论,系统阐释了“海上风电#x2B;”模式如何实现能源开发与生态保护的有机统一。同期,永福股份发电事业部电控室主任张起超发表《海上风光同场及风光差异
近日,大连庄河V海上风电场项目成功完成两台新型基础#x2014;#x2014;单桩-摩擦筒基础的精准沉贯施工。该项目由三峡能源投资建设,三峡上海院承担勘测设计工作。大连庄河V海上风电场是辽宁省重点清洁能源项目,风电场位于大连庄河海域,总装机容量250兆瓦,全部建成后年发电量预计超7.5亿度,可满足约40
美国关税战对中国风电影响如何?美国自2018年起对中国部分产品加征关税,试图遏制中国制造业发展,早期阶段,对中风电产业确实带来了一定的影响。近期,美国特朗普政府变本加厉,在全球实施所谓的“对等关税”,挑起关税战,令全球股市“哀鸿遍野”,很多人因此担心中国风电产业会不会受到关税战的直接
3月24日,大金重工股份有限公司(以下简称“大金重工”或“公司”)发布《关于签署欧洲某海上风电场单桩基础制造、供应和运输合同的公告》。公告披露,近日,大金重工全资子公司蓬莱大金海洋重工有限公司(以下简称“蓬莱大金”)与欧洲某能源企业签署了《单桩基础制造、供应和运输合同》,蓬莱大金将
2月26日,中国电建3600吨全回转起重船“电建志高”与1600吨自航自升式海上风电安装平台“电建志远”交付仪式在江苏南通举行。这两艘船采用共同设计理念,互相配合,形成了我国海洋工程安装的最佳组合。它们能够在离岸100公里处的海域展开作业,为我国海上风电项目挺进深远海提供了强有力的支撑。据悉,
2月11日,龙源电力设计院自主研发的“钢结构的连接装置及钢结构组件”获国家知识产权局实用新型专利授权。该专利提出了一种利用混凝土与螺杆(栓)相结合的连接方式,可应用于海上风电漂浮式基础等海洋工程钢结构,实现高效、非焊接的连接方案。这一创新方案在国内尚属首例,填补了行业空白,为海洋工
北极星风力发电网获悉:近日,蓝水集团旗下广西蓝水海洋能源装备有限公司马来西亚国家石油公司旗下马来西亚海洋重工有限公司正式签署合作协议,标志着双方将携手在海洋工程开启深度合作、协同发展的全新征程。据悉,此次合作,双方将秉持“通力合作,互惠互利”的原则,依托蓝水集团强大制造基地,建造
1月8日,青岛天能重工股份有限公司(以下简称“天能重工”)发布《关于拟对外投资设立全资子公司的公告》。公告披露,天能重工拟在珠海成立全资子公司,注册资本5亿元。全资子公司名称为天能重工(珠海)新能源科技有限公司(暂定,以实际核准名为准),经营范围包括:海上风电相关装备销售;太阳能发
中广核阳江帆石一海上风电场基础预制施工及风机安装工程Ⅲ标段阳江帆石一海上风电项目场址位于广东省阳江市南鹏岛南面海域,涉海面积约139.1km2。场址水深范围40-48m,场址最近端距离陆岸60km。项目规划装机容量为1000MW,拟布置22台13.6MW风电机组和51台14.0MW风电机组,配套建设陆上集控中心和500kV
2025《政府工作报告》首次明确提出“发展海上风电”。预示着我国海上风电产业即将迈入新一轮高速增长与全面升级的阶段。目前我国沿海各地政府纷纷释放出强烈信号,全力支持海上风电产业发展,广东、福建、浙江、山东、河北等多个沿海省区市已公布的2025年海上风电重点建设项目清单近百个,规模超4500万
6月6日至7日,由北极星电力网、北极星风力发电网主办的“聚链协同低碳赋能第四届海上风电创新发展大会”在济南成功召开,大会聚焦打造海上风电新质生产力、深远海浮式风电发展、大功率海上风电机组挑战与技术突破、风电企业“走出去”机遇挑战、海上风电制氢等热点话题,汇聚行业专家、企业先锋与行业
2024年6月6日,由北极星电力网、北极星风力发电网主办的第四届海上风电创新发展大会在山东济南盛大召开,会上,多位行业专家表示,我国海上风电产业经过长期的发展和沉淀,“十四五”末期,将迎来大爆发,主要由以下五大动因推动。海上风电规划发展潜力巨大作为战略性新兴产业,以及最具成本优势的绿色
为推动海上风电产业全链条高质量发展,助力企业对产业发展趋势和技术前沿的深刻洞察,北极星将于2024年6月6-7日召开“聚链协同低碳赋能——第四届海上风电创新发展大会(点击查看详情)”,同期于6月5日也将举办“海上风电投资、开发及建设管理高级研修班培训”,届时将邀请来自行业主管部门、高端智库
大唐集团【大唐绥化庆安一期300MW风电项目风力发电机组及附属设备】中选框架供应商候选人公示【大唐河南周口启航太康300MW风电项目风力发电机组及附属设备】中选框架供应商候选人公示【大唐吉林一汽农安试车场自带负荷配置50MW风电项目风力发电机组及附属设备】中选框架供应商候选人公示【大唐云南巨龙
5月24日,明阳巴斯夫湛江徐闻东三海上风电示范项目取得项目核准批复。该项目是国内首个获得核准的中德合作海上风电项目,也成为湛江徐闻东海域新增规划的三个海上风电场址中首个核准的项目。明阳巴斯夫湛江徐闻东三海上风电示范项目位于广东省湛江市徐闻县锦和镇以东海域,总装机容量500MW,总投资约63
5月21日,深能海洋能源(汕尾)有限公司举行揭牌成立仪式,标志着深能海洋能源公司整体正式入驻汕尾办公。近年来,随着全球海上风电产业迅速发展,深圳能源集团积极响应国家绿色海洋能源战略,大力加快海上风电业务布局。2023年,集团实现海上风电“零”突破,先后取得汕尾红海湾六海上风电等150万千瓦
为推动海上风电产业全链条高质量发展,助力企业对产业发展趋势和技术前沿的深刻洞察,北极星将于2024年6月6-7日召开“聚链协同低碳赋能——第四届海上风电创新发展大会(点击查看详情)”,同期于6月5日也将举办“海上风电投资、开发及建设管理高级研修班培训”,届时将邀请来自行业主管部门、高端智库
5月27日,华电连续发布3个风电项目风力发电机组(含塔架)采购招标公告,规模总计1400MW,其中包括华电阳江三山岛六50万千瓦海上风电项目。详情如下:根据招标公告:古尔班通古特沙漠基地新疆华电木垒80万千瓦风电项目位于新疆木垒县以东约32公里,项目规模800MW,标段一为400MW,标段二为400MW。单机容
近日,江苏国信大丰85万千瓦海上风电项目风机基础建造、施工及风机安装(标段Ⅰ);风机基础建造、施工及风机安装与海上升压站下部结构建造、施工及海上升压站上部组块安装(标段Ⅱ);风机基础建造、施工及风机安装(标段Ⅲ)招标公告。公告显示,江苏国信大丰85万千瓦海上风电项目位于江苏省盐城市大
为推动海上风电产业全链条高质量发展,助力企业对产业发展趋势和技术前沿的深刻洞察,北极星将于2024年6月6-7日召开“聚链协同低碳赋能——第四届海上风电创新发展大会”,同期于6月5日也将举办“海上风电投资、开发及建设管理高级研修班培训”,届时将邀请来自行业主管部门、高端智库、科研院校、领军
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!