单桩式基础应用于我国海上风电的可行性探讨

结合国外海上单桩式基础建设成果,对比我国浅海地区地质地貌条件,分析得出单桩式基础优于其他基础形式,更加适用于我国浅海海域的风电开发。通过借鉴江苏如东潮间带风电场二期单桩基础建设经验,对单桩基础在我国海上风机建设的可行性与适用性进行了论述。通过对荷载、设计方法、桩基制作能力、施工方案的全面分析,阐述了该种基础形式在我国应用的可行性,为未来我国大规模海上风电建设提供有益参考。     

海上风电单桩基础冲刷防护方案设计与应用

单桩基础的冲刷及冲刷防护方案的选择,对海上风电场安全稳定运行和降低运维成本具有重要意义.分析 单桩基础冲刷机理及实际工程案例,介绍目前国内外常见的冲刷防护方案,提出基于人工礁技术的海上风电单桩基础 冲刷防护方案.首先介绍人工礁单个模块的基础结构,并结合单桩基础冲刷模型,提出人工礁链接技术.针对风机所 处的海洋水文和地质情况,对人工礁连锁块的结构形状进行优化比较.海上风电项目试验桩位的扫测结果表明人工礁 冲刷方案防护效果良好,基于人工礁的单桩基础冲刷防护方案在海上风电基础的防冲刷应用具有较好的推广意义.     

新型海上风电风机基础经济可行性评估

随着“碳达峰、碳中和”目标的提出，清洁可再生的海上风能开发利用受到国家和行业的高度关注。当前，海上风电行业面临以技术创新驱动降本增效的发展态势，海上风电风机基础型式创新是重要手段之一。为评估将新型风机基础应用于海上风电工程的经济可行性，本研究构建了海上风电场工程全生命周期经济评估模型。以新型单桩-摩擦环复合式基础为例，考虑将其应用于总装机量为300 MW海上风电场情景，计算海上风电场在建设期内的成本和运营期内的主要经济指标。将单桩-摩擦环基础与传统单桩基础、导管架基础和高桩承台基础等进行对比，并对建设投资、上网产量和平价政策等影响海上风电场项目经济效益的主要因素进行敏感性分析。结果表明单桩-摩擦环新型基础相比于传统已有基础具有显著的经济优势，具有更优的抗风险能力。     

我国海上风机基础形式及荷载计算问题探讨

针对我国目前海上风电基础发展现状及海域地质情况,提出目前适用于我国海域的几类风机基础形式,并以单桩基础为例说明基础设计中存在的问题和注意的地方。对海上基础设计研究做了一些探索。     

冰区海上风电场工程抗冰结构设计与分析

冰区海上风电场抗冰结构的设计与分析是海上风电产业发展亟待解决的关键问题。依托渤海冰区某拟建海上风电场,根据工程海域冰情条件设计了适用于该场区海上风机超大直径单桩基础的抗冰结构,并采用三维有限元法从静冰力角度计算分析了不同水位、有无加装抗冰结构工况下风机基础的应力变形规律。结果表明,海上风机抗冰单桩基础的最大等效应力和极值静位移较普通单桩基础均大幅降低,说明抗冰风机基础平台的设计是合理有效的,证明了三维有限元法在冰区海上风电工程应用中的可行性。计算成果可为同类海上风电场的设计提供参考。     

海上风机基础环锚固性能有限元分析

目前福建海域海上风电机组嵌岩机位的基础常采用大直径单桩和高桩承台两种形式,由于大直径单桩基础嵌岩施工设备国内较少,因此有较多海上施工经验和施工船舶设备的高桩承台基础成为具有较高施工可靠性的基础型式。文中海上风机通过预埋在混凝土承台中的基础环将上部风机荷载传递给整个高桩承台基础,基础环是保证结构安全性的重要节点结构。一些陆上风电场中同样采用预埋基础环的风机基础,出现了因基础环晃动导致风机停运的事故,需要后期采用加固措施。海上风电机组的运行和维护条件比陆上更恶劣,一旦出现基础环锚固失效问题造成的经济损失更大,后期采用加固措施将更加麻烦且难以保证质量。因此,研究基础环结构在海上高桩承台基础中锚固机理,对于上部风机荷载有效地传递给风机基础,保证风电机组运行的安全性和可靠性具有重要意义。     

海上风电大型单桩基础波浪疲劳分析

随着陆上规模化风电日趋饱和,海上风电开发已成鼎沸之势.波浪荷载作为海上风电基础设计的主要荷载,其波浪疲劳分析也成为了海上风电基础设计的技术难题.本文基于随机波浪理论,采用非线性有限元随机分析方法(PSD),研究开发了单桩基础波浪谱疲劳分析计算程序;并基于谱疲劳分析及Miner线性累积损伤理论,编制了单桩基础波浪疲劳的疲劳损伤度及疲劳寿命计算程序,为工程技术人员提供参考.     

我国离岸距离最远的海上风电项目建设正式启动

<正>近日,三峡新能源江苏大丰300MW海上风电项目建设正式启动。大丰海上风电项目是我国离岸距离最远的海上风电项目,计划应用8m以上大直径单桩基础,规模化安装国内大功率海上型风电机组,敷设国内最长的50km三芯220kV海缆,为中国海上风电开发远海化、关键技术国产化、施工作业体系化等方面起到重大推动作用。大丰海上风电项目位于江苏省盐城市大丰区东沙沙洲北侧     

筒型基础风机结构振动特性及减振研究北大核心CSCD

筒型基础在我国海上风电工程中已推广应用,探究其在实际工程中的表现,是保证风机安全的关键。本文针对筒型基础风机结构的振动位移进行原型监测,并以单桩基础风机作为对照。首先基于风机实测自振频率,采用遗传算法拟合基础刚度,然后统计并对比两种基础风机的振动水平。结果表明:两种基础的水平刚度相差7%,筒型基础的旋转刚度是单桩的10倍;风速小于6 m/s时,筒型基础风机位移大,大于6 m/s时,单桩基础位移大;3P共振导致小风速下筒型基础位移较大,通过优化运行策略,减小振动位移最大达54.4%。筒型基础在抗倾稳定性和振动响应控制方面具有优势。     

基于流固耦合的海上风机桩基础受力性能分析

为了保证海上风机桩的安全性与稳定性,基于流固耦合原理对海上风机桩基础受力性能进行分析。根据动量守恒定量构建海水域控制方程,采用流固耦合原理设计风机桩和海水交界耦合控制方程,通过Adina STRUCTURE模块分析海水对风机桩基础受力性能的影响,构建海上风机桩有限元模型,模拟不同海水体积、流速、桩半径情况下,以及在风、波浪和二者共同作用下,机桩基础受力性能。试验结果表明,海水的体积与最大应力及桩顶最大位移变化成反比,当海水体积是风机桩基础体积6倍以上时,最大应力和桩顶最大位移降低程度随海水体积增大而减小;随着海水流体入口速度的增加,机桩基础的最大应力和桩顶的最大位移不断增加;风机桩基础半径由0.4 m增加到3.2 m,机桩基础最大应力和机桩桩顶最大位移分别由0.79 MPa降低到0.61 MPa、由0.89 mm降低到0.44 mm,且风电机组桩腿基础半径变化对桩顶最大位移的影响大于对最大应力的影响;风速、波浪有效波高及周期的增加,导致风机的桩基最大载荷及桩顶最大位移逐渐增加,风和波浪的共同作用会增加基础的最大载荷和桩顶最大位移。     

多场景海上风电场关键设备技术经济性分析

中国海上风电正在走向深远海。离岸距离和水深的增大对海上风电场关键设备的技术选择和成本造价影响很大,海上风电场单位千瓦投资也相应变化。对海上风电场基础结构、海缆等关键设备费用在不同离岸距离和水深条件下的变化进行分析,探讨登陆送出、场内集电、基础结构等技术发展对投资的影响。远海风电场通过采用柔性直流和高电压场内集电技术,关键设备的单位千瓦投资可以低于目前在建的近海风电场。对于未来将采用8 MW风电机组的深远海风电场,采用先进的基础结构和输电技术,关键设备投资成本将比现有技术下降2 200元/kW,大幅降低深远海风电场开发投资。     

三向复杂荷载作用下近海风机群桩基础参数分析与优化

高桩承台基础是我国未来一段时间内软土海床地基上近海风电机组的主要基础型式,复杂荷载计算及其作用下基础的受力和变形分析及承载力确定是近海风电机组群桩基础设计需解决的关键问题。针对我国近海常见的深厚软粘土海床地基,分析了近海风电机组群桩基础的典型最不利荷载组合,采用软粘土地基中桩基新型双曲线型p－y曲线模型及API规范t－z曲线模型和q－z曲线模型,建立了顶部三向复杂荷载作用下群桩高承台的受力和变形分析模型。进而针对群桩基础的主要设计参数,包括桩基埋深、桩径、群桩圆周直径及桩的倾斜度等,进行了优化分析,发现：在满足上拔和下压承载力要求的前提下桩长对群桩内力和变形影响不大,桩基倾斜度大对群桩内力和变形均较为有利,增加群桩圆周直径对控制桩基变形影响不大,但可有效降低桩身轴力。     

欧洲海上风电规划机制和激励策略及其启示

中国海上风能资源丰富,海上风电开发正处于由近海到远海、由浅水到深水、由起步到规模化开发的关键阶段。欧洲是海上风电行业的先驱和全球最大市场,积累了丰富的海上风电发展经验,对中国海上风电发展具有重要的借鉴价值。以欧洲地区3个主要海上风电国家：英国、丹麦和德国为例,首先,从规划的关键责任方及其职责、规划流程两方面对比分析欧洲海上风电的规划机制及其优缺点;其次,分析欧洲为促进海上风电发展采取的典型激励策略,并结合3个国家的具体情况研究不同激励策略的特点和实施经验;最后,结合欧洲经验和中国国情,从规划机制和激励策略2个层面提出了促进中国海上风电发展的针对性建议。     

海上风电机组浮式基础结构综述

随着中国对可再生清洁能源需求的逐步增加,近海风电能源的开发将逐渐趋于饱和,海上风电走向远海、深海区域是必然趋势。浮式基础结构的研发和工程应用,是推进海上风电向远海、深海区域发展的关键技术措施。对海上风电机组浮式基础结构的适用水深范围、基本形式、系泊系统、制作与安装进行全面综述,旨在为中国发展远海、深海风电提供技术参考。     

山区风电场新型筒承式风机基础设计及生态环境效益分析

文中以重庆某山区风电场工程为依托,创新性提出适用于陡峻山区风电场的新型筒承式风机基础。通过对比分析,新型筒承式风机基础较常规扩展基础在占地和植被的影响、土石方开挖量、弃土量的影响和对水土流失量的影响等生态环境效益方面具有显著的优势。筒承式风机基础实现了对生态环境的最少破坏,能够有效减少永久占地面积、土石方开挖量和弃土量、水土流失量,为建设“生态风电”提供良好的示范。     

我国海上风电发展的若干问题初探

国外的近海风电场建设已进入大规模发展阶段,我国的海上风电场建设也已启动。介绍了国内外海上风电发展的概况,对海上风电技术和海上风电场投资进行了分析,探讨了我国发展海上风电所面临的一些问题以及应采取的相应对策。     

风积砂风电场机组基础桩型的选择

介绍了某厚层风积砂丘风电场工程地形地貌及地质特点,初步分析风电机组基础地基方案的桩型选择;通过比较不同桩型特点以及性价比、应用范围、施工工艺及相关的参数来确认风积砂丘风电机组基础桩型。论证了PHC管桩在风积砂丘风电机组基础中的优势,以及施工过程中可能出现的问题与推广应用。     

湿陷性黄土地区风力发电机基础处理

针对湿陷性黄土地区风力发电机基础的安全施工,通过对湿陷性黄土的地震强度、地层岩性、湿陷性、地下水的评价论证,结合工程量、工程造价因素进行方案比较和优化,得出采用扩底端混凝土灌注桩的施工方案,在湿陷性黄土区风机基础施工中应用,取得了良好效果.     

岩溶地区发电厂地基处理方案

文章结合工程实例,论述了岩溶地区发电厂地基处理方案,以及桩基础设计施工方案。     

海上风电送出与就地消纳技术差异综述

在“碳达峰”与“碳中和”承诺背景下,海上风电凭借其高利用小时数、资源蕴含总量丰富等特点得到迅猛发展。然而,海上风电输电存在高成本、作业难度大、施工不便等问题。海水淡化技术凭借其灵活运行特性可有效适应风电波动性,采用海上风电就地消纳进行海水淡化能够提高风电利用率并简化输配电环节,可为海上风电应用与发展提供全新思路。文章结合海上风电并网方式与海水淡化系统工艺结构,分别剖析了海上风电输电与淡水输送的工作原理。再综合考虑输送容量、输送距离、输送建设成本等7个方面的性能指标,整理了海上风电输电与输水系统在技术与经济方面的差异。针对海水淡化技术的灵活性与经济性等优势,论述了海上风电驱动海水淡化技术在新能源消纳、工业清洁化与风电多元化发展等方面的应用前景。