福建兴化湾海上风电场勘察难点和问题探讨

通过对福建兴化湾一带花岗岩地层海上风电勘察成果资料分析,结合设计、施工单位在沉桩施工过程中遇到的工程地质问题,深入总结该地区勘察工作采用的几种方法,探索提高勘测成果的精度措施,为类似岩土地区海上风电工程勘察提供工作思路。     

海上风电机组设备大容量趋势分析

海上风电场建设的难度远远大于陆上风电,相应的建设成本也远高于陆上风电。笔者结合目前海上风电发展现状,以某海上风电场项目为例,对3 MW和4 MW风电机组进行整体经济性对比分析,得出结论:选用大容量的风电机组,可以减少塔筒和基础个数,缩短电缆长度,降低基础施工、吊装成本,节约工程造价。未来海上风电场势必采用更大容量的机组以满足风场需求,降低成本和提高效率。     

海上风电变径桩基础模态分析

依据江苏某海上风电项目,建立包含土体-变径桩基础-塔筒整体模型,利用附加质量法来模拟海水的影响,并在此基础上进行变径桩基础的模态敏感性分析。计算结果表明,风机基频与叶片3P频率错开度较小,会产生相应共振,且在深水区需考虑海水影响。敏感性分析方面,桩径与壁厚对结构基频为线性正影响,且前者影响更显著;埋深为非线性正影响,且存在一个临界埋深;变径段相对位置与长度对结构基频为负影响,两者影响程度类似,且变径段相对位置对基频的影响会在泥面处发生突变。     

海上风电工程建设指挥系统的构建与实现

为满足海上风电工程智慧化建设需要,实现岸基指挥中心对海上风电场工程建设的指挥作用,根据海上风电工程施工的特点,提出了海上风电工程建设指挥系统的构建方案。系统集成了海-陆通讯、可视化管理界面、海上气象预报与分析、工程进度管理、船机管理、出海人员安全管理等子系统及扩展接口,并根据各子系统功能需求提出了实现方法。     

海床式静力触探在海上风电项目勘察中的应用

孔压静力触探试验（CPTU）相对于传统钻探手段具有快速、真实、经济等特性,其可对海洋软土地层进行无扰动原位测试。以海上风电场勘察项目中取得的海洋孔压静力触探试验数据为样本,按照勘察相关行业规范对静探测试数据进行解析,实现了对海洋软土进行分类及物理力学参数提取,总结了海洋孔压静力触探试验在海上风电项目地质勘察中的应用情况。准确地划分海洋软土类别、真实地反映海洋软土物理力学参数对于海上风电建设具有重要意义,总结分析海洋孔压静力触探的应用情况利于该静探设备在我国海洋工程勘察领域中推广使用。     

海上风电基础结构疲劳寿命分析

针对海上风电基础结构疲劳损伤、疲劳寿命评价方法展开研究.区分疲劳荷载为单级疲劳荷载和多级疲劳荷载联合作用两种情况,考虑渐增型、往复型和正弦波型3种疲劳荷载作用方式,借助三桩导管架式海上风电基础,采用基于S-N曲线和Palmgren-Miner线性累计损伤法则的疲劳寿命估算方法对疲劳荷载作用下的结构疲劳损伤进行了计算,对结构整体寿命进行了评价;对单级疲劳荷载或多级疲劳荷载联合作用时,3种作用方式作用下的基础结构进行了疲劳分析,定义疲劳极限与疲劳荷载造成的应力水平的比值为安全系数,用以量化基础结构各部位或部件的抗疲劳能力,同时验证了加载顺序对于结构的锻炼效应.结果表明:基于S-N曲线和Palmgren-Miner线性累计损伤法则的结构疲劳寿命估算,其依托的应力水平是单独获得的,忽略了加载顺序的影响;渐增型、往复型及正弦波型3种疲劳荷载作用形式对结构疲劳寿命的影响渐趋恶劣;由高到低的加载顺序对结构造成的损伤比由低到高的加载顺序要严重.     

浅谈海上风电工程造价管理手段

通过对海上风电不同阶段造价管理手段的深入分析表明,海上风电项目面临的环境、地质复杂,社会因素也有影响,具体造价管控过程中应灵活运用。今后的海上风电造价管理是一个PDCA的动态管理过程,在决策、设计、发承包、施工阶段应分别选择合适的造价管理方法,不断调整优化造价管理模式。     

浅析海上大容量风电机组安装工程技术

2021年国务院印发《2030年前碳达峰行动方案》的通知,海上风电的开发与利用将大幅增加。2022年迎来了海上风电平价时代,机组“大容量化”是必然的趋势。主要通过近年来国内大容量海上机组的安装技术进行分析,推选成本、工期等最优的解决方案,可为大容量海上风电机组的安装提供参考和借鉴。     

浅谈海上风电浅覆盖层地质孤石解决方案

福建和广东的近海风电场常存在浅覆盖层地质,在其风化岩层中普遍存在的孤石给桩基础的设计和施工带来极大的困难。根据工程实践,一是适当增加前期地勘费用,提高地质参数和地质分布的准确性,降低孤石带来的风险;二是根据地勘资料比选最优基础结构型式;三是加强设计与施工单位的密切联系和配合,后期采取合理的解决方案,有效保证桩基结构安全。     

海上风电工程建设风险分析与防控

近年来,随着海上风电技术的不断发展,在全球可再生清洁能源的发展浪潮中,海上风电逐渐成为一个重要方向。中国东南海域拥有丰富的海上风能资源,发展海上风电对改善自然环境,实现“3060”双碳目标具有重要意义。在海上风电开发的前期决策、工程建设、生产运营等各个不同阶段中,以工程建设期的风险最为集中。国内外专家学者逐步构建起事故频发倾向理论、社会环境理论、因果链锁理论等一系列理论。通过对海上风电工程建设风险的识别、分析、估测、控制,结合平海湾海上风电场项目的具体案例,对海上风电工程建设中的自然风险、技术风险以及各类施工安全风险等进行系统的评估与分析,并研究探讨应对策略,以降低风险、减少损失,丰富海上风电场项目工程建设风险管理的实践经验。     

鉴江供水枢纽工程湛江湾海上工程勘察技术探讨

为了查明鉴江供水工程湛江湾过海隧洞（拟定盾构施工方案）的工程地质条件，在风高浪大、潮涨潮落、水深流急，以及万吨轮船、军舰频繁进出激起涌浪等给海上勘察工作带来极大影响的恶劣自然环境下开展勘察工作，采用了一些非常规的勘察方法，克服了各种难题，取得了满意的成果。     

大容量海上风电机组叶片吊装工艺分析 ——基于福清兴化湾海上风电样机试验风场

通过对福清兴化湾样机试验风场叶片三种吊装工艺特点、性能的归纳、总结与分析,并比较了不同的叶片吊装工艺的优缺点,研究表明,随着风机容量的增大和向深远海域的发展,单叶片吊装方法将是国内未来深远海域大型海上风机的吊装发展方向。另外,在具有良好的预拼装码头及出运能力的近海项目中,兔耳式吊装也是可选的方案之一。     

海上风电基础自震频率及敏感性参数分析

以福建海域某海上风电工程为背景,通过SACS软件对单桩基础结构进行整机有限元模拟分析。分析影响海上风机基础在全生命周期中对频率的影响因素,并分析对比多个工况,用单参数变化的方法得到每个因素对整机模态的影响权重;得到敏感性分析结论,为今后海上风电单桩基础工程的整机模态控制提供相关参考。     

海上风电机组基础浪致疲劳分析

给出了海上风电机组基础波浪荷载导致的疲劳损伤计算方法。基于随机波浪理论,依据海浪谱将随机波浪转换为一系列线性波的组合,由Morison方程计算得到波浪荷载并进行线性化。根据线性波浪荷载作用下结构的动力分析,求得结构响应并计算得到频域范围内的结构应力传递函数。根据海浪谱和应力传递函数,进而得到结构的热点应力谱。由某海域的海况分布,依据Miner线性累计损伤准则,通过假定结构长期热点应力分布为短期Rayleigh分布的组合,计算得到结构在设计周期内的累计疲劳损伤。以某单桩基础为例,验证了计算方法的可行性。计算方法对海上风电机组基础的浪致疲劳设计具有参考价值。     

江苏竹根沙海上风电项目监测仪器施工技术

以江苏竹根沙海上风电场项目为例,开展了近海领域复杂施工条件下监测仪器施工技术研究。从钢板应力计的现场率定,对加速度计、静力水准仪、钢筋计、单项应变计、无应力计的安装埋设和运行期的维护,以及对监测仪器进行防腐处理等进行全面的探索,解决了复杂的海上风电监测仪器施工问题,为类似工程提供了经验。     

海上风电机组主要机械故障机理研究

分析了海上风电机组三种维修方案的优缺点,表明采用在线检测更加经济.对风机叶片发生故障机理进行了分析,并建立数学模型.分析了齿轮箱、发电机及液压系统机械故障机理,为在线检测提供理论参考.     

海上风电工程全生命周期数字孪生解决方案

分析了海上风电工程规划设计、施工、运维阶段的数字化现状与关键点,构建了海上风电工程全生命周期数字孪生解决方案.以BIM技术为核心,结合数字孪生、大数据、人工智能等前沿信息技术,服务海上风电工程规划设计、施工、运维阶段,实现全生命周期内的智能化、数字化、信息化的创新应用,助力海上风电工程实现降本增效.     

漂浮式海上风电关键技术与发展趋势

漂浮式海上风电是深远海风电开发的关键技术,是实现碳达峰、碳中和的重要途径之一。漂浮式风机系统设计涉及气动力学、结构动力学、伺服控制系统、水动力学和系泊动力学等多个学科的复杂交叉,其动力全耦合仿真面临巨大挑战。针对漂浮式海上风电的风电机组、浮式基础、系泊系统、动态海缆、运输施工及一体化仿真等关键技术,对未来漂浮式海上风电发展趋势进行了展望,为推动深远海海上风电大规模商业应用,提出安全适用、竞争力强的工程解决方案奠定了基础。