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能源小百科:海上风电篇

国际新能源网  来源:中国发电  日期:2017-09-01
  海上风力发电,就是利用海上的风力资源,通过风力发电机来产生电能并输送至内陆电网。
 
  海上风机的支撑技术主要有底部固定式支撑和悬浮式支撑两类。
 
  一、底部固定式支撑
 
  底部固定式支撑又可分为重力沉箱基础、单桩基础、三脚架基础三种方式。
 
  (1)重力沉箱基础
 
  重力沉箱主要依靠沉箱自身质量使风机矗立在海面上。Vindeby和TunoeKnob海上风电场基础就是采用了这种传统技术。在风场附近的码头用钢筋混凝土将沉箱基础建起来,然后使其漂到安装位置,并用沙砾装满以获得必要的质量,继而将其沉入海底。海面上基础呈圆锥形,可以起到减少海上浮冰碰撞的作用。Vindeby和Tunoe Knob风电场的水深变化范围在2.5~7.5米之间,每个混凝土的平均质量为1050吨。该技术进一步发展,用圆柱钢管取代了钢筋混凝土,将其嵌入到海床的扁钢箱里。该技术适用于水深小于10米的浅海地区。
 
  (2)单桩基础
 
  单桩基础由一个直径在3~4.5米之间的钢桩构成。钢桩安装在海床下18~25米的地方,其深度由海床地面的类型决定。单桩基础有力地将风塔伸到水下及海床内。这种基础的一大优点就是不需要整理海床。但是,它需要防止海流对海床的冲刷,而且不适用于海床内有巨石的位置。该技术应用范围水深小于25米。
 
  (3)三脚架基础
 
  三脚架基础吸取了海上油气工业中的一些经验,采用了质量轻、价格低的三脚钢套管。风塔下面的钢桩分布着一些钢架,这些钢架承担和传递来自塔身的载荷,这三个钢桩被埋置于海床下10~20米的地方。
 
  二、悬浮式支撑
 
  悬浮式支撑有浮筒式和半浸入式两种方式,主要应用于水深75~500米的范围。
 
  (1)浮筒式支撑
 
  浮筒式基础由8根与海床系留锚相连的缆索固定在海面上,风机塔杆通过螺栓与浮筒相连。
 
  (2)半浸入式支撑
 
  主体支撑结构浸于水中,通过缆索与海底的锚锭连接,该形式受波浪干扰较小,可以支撑3~6兆瓦、旋翼直径80米的大型风机。
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