登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
2023-06-29 15:34来源:北极星风力发电网关键词:深远海风电风电基础海上风电创新发展大会收藏点赞
我要投稿
6月8-9日,由北极星电力网、北极星风力发电网主办的“迎风向海,迈入深蓝——第三届海上风电创新发展大会”成功召开,上海勘测设计研究院有限公司新能源设计研究院项目经理王李吉做了《深远海复杂环境的基础设计与思考》演讲分享。
他表示,我国海上风电场环境条件具有鲜明的复杂性和多样性,随着单机容量&基础尺寸越来越大,海上风电的规模化发展,深远海更面临着很多新问题。固定式基础在平价条件下深远海风电设计思考主要有一体化设计、波浪力研究、高强材料应用、导管架优化、钢管桩优化、基础浮运研究等六个方面。
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。
南海海域上的风机叶轮迎着海风不断转动,电力源源不断从海上而来——明阳阳江青洲四海上风电项目首批风机于2023年12月全容量并网,目前已发电7231万度,约等于8.7万居民的年总用电量。明阳阳江青洲四海上风电场项目,位于广东省阳江市阳西县沙扒镇青洲海域,用海面积73.69平方公里,水深45~47米,中心
近日,华电新能源集团股份有限公司深远海海上风电规划布局方案研究批次评标结果公示。预示着华电集团开始深远海海上风电布局。公示结果显示,该项目中标侯选人第1名为中国水利水电建设工程咨询有限公司,投标报价395万元;中标候选人第二名为中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司,投标报价425万元
北极星风力发电网讯,1月16日,浙江岱山县人民政府发布《岱山县发展和改革局关于县十七届人大二次会议第14号议案的复函》。复函指出,要合理规划,有序推进新能源项目建设。为更加合理、科学规划和建设新能源项目,对全县清洁能源资源禀赋和发展现状进行了专题调研,编制完成《岱山县能源发展“十四五
12月30日,明阳智慧能源集团与海南省人民政府签署全面战略合作协议。海南省人民政府省长刘小明、明阳智慧能源集团董事长张传卫见证签约。张传卫在演讲中指出,作为中国500强和新能源装备全球领军企业,明阳“变不可能为可能”,围绕颠覆式创新极致化降低成本,助推绿色新质生产力,在全球绿色经济大赛
在第三十五届全国风能装备行业年会暨产业发展高峰论坛上,运达股份技术专家应邀出席“海上风电安全管理与风险控制”分论坛,并就“深远海产品综合解决方案”发表主旨演讲。近年来,随着近海风资源开发趋于饱和,风电行业逐渐向深远海发展。相较于近海,深远海风资源更优、开发潜力更大、限制性条件也更
漂浮式海上风电的提出让深远海风电成为现实。▲南澳大桥。方淦明/摄随着近海资源的逐渐开发,深远海这块“宝藏”走入人们的视野。深远海具有更优质的风电资源,漂浮式海上风电的提出让深远海风电成为现实。《中国能源报》记者从近日召开的汕头国际风电技术创新大会上了解到,深远海风电的开发与利用备
11月30日,汕头市海上风电电力有限公司揭牌仪式在汕头国际风电技术创新大会上举行,该公司为汕头海上风电集中送出项目公司。汕头海上风电潮阳登陆点集中送出项目工程,是全国首个海上风电集中送出工程,也是目前全世界建设规模最大、单体容量最大、国内电压等级最高的深远海柔性直流输电工程。项目拟选
北极星风力发电网讯近日,福建发改委发布《关于组织开展可再生能源发展试点示范项目申报的通知》。《通知》重点支持范围分为技术创新类、开发建设类、高比例应用类。其中技术创新类包括,支持深远海风电技术示范。主要支持大容量风电机组由近(海)及远(海)应用,重点探索新型漂浮式基础、±500千伏
海上新能源已成为全球主要海洋国家促进能源绿色低碳转型的重要发展方向。在碳中和大背景下,大力发展可再生能源已成为全球能源转型和应对气候变化的重大战略方向。其中,海洋作为地球地表面积最大的能量场,海上新能源已成为全球主要海洋国家促进能源绿色低碳转型的重要发展方向。11月21日,在盐城召开
近日,广西广投海上风电开发有限责任公司(以下简称“广投海上风电公司”)深远海前期工作启动会暨签约会在广西能源股份顺利召开。在此之前,广西能源股份已完成支付广投海上风电公司股权转让款,目前正在履行工商变更手续。广西能源股份党委书记、董事长,广投海上风电公司党支部书记、董事长姚若军表
随着海上风电项目布局的加快和对海域资源开发的探索,我国再创“绿色能源+蓝色粮仓”共发展新模式。10月31日,全球首个漂浮式风渔融合项目在福建莆田南日岛海上风电场完成全部工程安装,即将投产发电。该项目是全球首个深远海漂浮式风电与海洋牧场养殖一体化设计项目,入选“中国科协十大产业技术问题
3月14日,瑞风能源(武汉)工程技术有限公司技术支持部负责人吕祥云在第三届风电运维技改大会上表示,风电机组基础和混塔在设计及施工过程中仍存在很多问题,随着风机运行年限增长,这些问题导致的结构损伤现象逐渐显现。瑞风能源(武汉)工程技术有限公司技术支持部负责人吕祥云瑞风能源通过对结构采
近日,由中海油研究总院独立设计的16~18MWTLP浮式风电基础取得美国船级社(ABS)的原则性批准(AIP)证书,这也是国内首个TLP型式浮式风电基础的AIP证书。为实现“3060”双碳目标,海上风电得到高速发展。随着近海风资源利用的逐渐饱和,着力发展深远海风电成为必然趋势。深远海漂浮式风电共有四种公认
从“东亚能源产业观察”获悉,红石能源旗下的海上风电项目公司InchCapeOffshoreLimited(ICOL)与中国海上风电基础结构供应商大金重工及中船集团广州文冲造船厂完成签署订货协议,采购XXL单桩基础结构用于建设苏格兰海域的InchCape1.1GW海上风电项目。据了解,该海上风电项目将安装72台丹麦VestasV236-15
近日,南通中集太平洋海洋工程有限公司(以下简称“中集太平洋海工”)为法国EOLINKS.A.S公司(以下简称“Eolink”)建造的5MW海上漂浮式风电项目首批产品顺利装船发运。此订单是国内首次承接海外的海上漂浮式风电基础结构项目,首批总段的交付成功将为后期建造奠定坚实的基础。据悉,该海上漂浮式风电
北极星风力发电网讯:12月20日,大金重工股份有限公司(以下简称“大金重工”或“公司”)发布《关于签署欧洲北海地区某海上风电项目单桩基础产能保留协议的公告》。相关阅读:1.6GW48.48亿!大金重工成为德国最大风电场单桩独家供应商公告披露,近日,大金重工全资子公司蓬莱大金海洋重工有限公司(以
近日,DNV发起了一个行业合作项目,旨在为漂浮式海上风电混凝土基础平台制定设计和制造标准。项目名为“ConcreteFLOW”,由DNV领导,14家行业内企业共同参与,内容涵盖混凝土结构、海洋地质、漂浮式技术等领域。合作方表示:“相对于目前常用的钢平台,混凝土平台是一种更高效、廉价、环保的解决方案,
北极星风力发电网讯,11月28日,大岭三期(含小横岭)102MW风电项目完成全部31台风机基础混凝土浇筑工作。据悉,该风电项目是济源市“十四五”可再生能源发展规划实施项目,对当地改善能源结构、电力安全供应、促进乡村振兴和经济社会发展具有重要意义。
北极星风力发电网讯,近日,陇南武都区马营30万千瓦风电项目完成首台风机基础垫层混凝土浇筑工作,这标志着项目建设将正式迈进风场主体工程施工阶段。该项目主要建设内容为24台风力发电机组设备的采购、安装、施工,项目建设完成后,将积极推动当地绿色清洁能源建设,促进受电地区的国民经济可持续发展
北极星风力发电网讯,近日,白水华风10万千瓦风电项目首台风机基础浇筑完成。项目位于陕西省渭南市白水县,建设容量为10万千瓦,计划新建一座110kV升压站,布置22台风力发电机组。
北极星风力发电网讯,11月3日,皖能新能源利辛纪王风电场项目风机基础(二标段)浇筑完成。利辛纪王风电项目总装机容量100MW,拟建设安装20台单机容量5.0MW的风电机组。项目建成后,预计每年可提供2.7亿千瓦时的清洁电能,每年可节约标准煤8.27万吨、减少二氧化碳排放约22.63万吨,具有可观的经济效益
北极星风力发电网讯,11月4日,张北新能源350兆瓦风电项目最后一台风机基础浇筑完成,标志着该项目56台风机基础浇筑工作全部完成。据了解,该项目位于张北县西南部,拟建56台单机容量为6.25兆瓦的风力发单机组。根据现场实际情况,项目部所有风机机位呈放射状散布于张北县大河镇及台路沟乡,依据不同的
全球能源转型加速背景下,发展壮大海上风电产业已成为我国践行“双碳”目标,保障能源安全、推动经济低碳转型、实现海洋强国的重要路径。截止2023年底,我国海上风电累计装机3729万千瓦,稳居全球第一,随着各沿海地域利好政策不断出台,海上风电发展将再次提速。作为集高端设备制造和尖端技术于一体的
聚链协同低碳赋能关于召开“第四届海上风电创新发展大会”的通知全球能源转型加速背景下,发展壮大海上风电产业已成为我国践行“双碳”目标,保障能源安全、推动经济低碳转型、实现海洋强国的重要路径。截止2023年底,我国海上风电累计装机3729万千瓦,稳居全球第一,随着各沿海地域利好政策不断出台,
我国海上空间尤其是近岸资源比较稀缺,在当前产业现状和政策制度下,海上风电面临融合发展的实际需求。——海域海岛环境科技研究院董事长,天津理工大学教授徐伟6月8-9日,由北极星电力网、北极星风力发电网主办的“迎风向海,迈入深蓝——第三届海上风电创新发展大会”成功召开。海域海岛环境科技研究
“近几年,海上风电产业迎来爆发期,但在海上风电场建设施工和运营管理各个不同阶段存在众多的风险,对于投资和建设方来说,有必要进行系统的风险评估与管理,将风险控制在预期范围内。”——上海电力大学新能源商业模式与风控研究中心主任司军艳6月8-9日,由北极星电力网、北极星风力发电网主办的“迎
“与国际相比,我国漂浮式风电目前存在五点技术发展挑战:一是码头与履带吊资源稀缺,无法适应15MW级大型漂浮式风电机组与基础的集成需求;二是电价低,给国内深远海漂浮式风电平价化带来进一步挑战;三是海上风速远低于欧洲深远海风速;四是建造与安装仍采用传统海工模式,无法适应未来规模化风场的建
6月8-9日,由北极星电力网、北极星风力发电网主办的“迎风向海,迈入深蓝——第三届海上风电创新发展大会”成功召开,明阳智慧能源集团股份公司总工程师贺小兵在大会上分享了《“海洋风电+”能源立体化融合开发解决方案》。他表示,我国海上风机大型化不断攀登新高度,今年预计批量交付的单机将均超过1
“海上风电走向深远海,海上输电系统占到成本的比例也随之增加,大规模海上风能的高效汇集和经济送出,也是助力海上风电平价的关键之一。目前主流的海上风电汇集送出技术主要有工频交流输电和柔性直流输电两种,柔性低频交流输电是我国原创突破的一种新型高效经济的交流输电技术,是工频交流与直流输电
6月8-9日,由北极星电力网、北极星风力发电网主办的“迎风向海,迈入深蓝——第三届海上风电创新发展大会”成功召开,上海电气风电集团股份有限公司海上产品平台总监楚峥在大会上分享了《深远海海上风电发展机遇与挑战》。他认为,深远海风电是必然发展趋势,但同时也面临着以下几方面创新发展设计挑战
随着海上风电发展离岸越来越远,海上风机大型化,普通的风电润滑产品与传统的运维服务已无法满足不断发展的行业需求。6月8-9日,由北极星电力网、北极星风力发电网主办的“迎风向海,迈入深蓝——第三届海上风电创新发展大会”成功召开。大会上,埃克森美孚中国企业用户部风电行业高级技术经理赵晓东做
1986年5月,中国第一个风电场——马兰风力发电场在山东荣成建成,标志着我国风电进入产业化发展路径。三十余年的发展历程中,我国风电产业从无到有,由弱至强,一步步缩小着与发达国家的差距。时至今日,更是以3.76亿千瓦装机达成了从追跑到领跑,从比肩到超越的全球领先地位。这背后的支撑是国家坚定
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!