李泽宇, 王世明
(上海海洋大学 工程学院, 上海 201306)
海洋风力发电作为无污染的可再生能源,逐渐代替火电成为最具潜力的能源形式。海洋风电工程起源于丹麦。1991年以来,英国、爱尔兰、瑞典等欧洲国家相继建成装机容量约40 GW的海洋风电场[1]。德国在2025—2030年的中短期发展规划中指出,其全国总电需求量的4%将由海上风电提供能源支持[2-3]。我国海岸线绵延3.2万km,海上风能资源丰富。根据海上风能普查,在我国深远海区域,水深≤25 m、高度为50 m的海上风能开发量约2亿kW,水深25~50 m、高度为70 m的海上风能开发量约5亿kW[4],待技术开发体量巨大。
风电安装船作为海上风电场安装的重要载体,已成为海洋特种作业不可或缺的基础装备之一。了解和掌握风电安装船技术现状和最新发展动态,对发展向海经济具有重要的现实意义。
海上风电场主要设备设施包括测风塔、风机、场内海缆、海上升压站、登陆海缆等[5],海洋工程基础施工面大多处于恶劣的自然环境和复杂的地质条件下,风电施工工艺复杂,难度系数大。以风机安装施工工艺为例探讨施工工艺与方法。风机安装包括风电基座、塔筒、机舱、转子和叶片安装[6]。
风机安装第一阶段为风电基座安装。风电基座的安装精度、可靠性是保障风电机组长久、安全运营的重要因素之一。按结构可分为5类:单管基础、导管架、高管承台、负压筒基础和重力地基[7]。需根据不同水深、海床条件、风机自身倾覆力矩、成本等因素选择对应的基座方式。……