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海上风力发电机基础类型对比

放大字体  缩小字体 发布日期:2023-02-10   来源:风电叶片   作者:风电网   浏览次数:56
核心提示:海上风机‬基础类型。从左至右:单缆架、夹套、扭缆架、张力腿浮式平台、半潜式平台、桅杆浮标重力式基础(Gravity-based foundation)由预制混凝土设计,适用于深度高达30米的场地,使用砾石、沙子或石头作压舱物。GBFs的优点使用低成本的材料,如混凝土和钢铁。从石油和天然气行业借鉴的成熟技术。有些设计不需要起重机安装。拖船可以将港口组装的浮动到固定的 GBFs安装到位,降低了成本和风险。GBFs的缺点通常需要进行海底疏浚等准备工作。这可能会干扰风力发电场的大量区域(高达7%)。较大的安装面积

   

海上风机‬基础类型。
从左至右:单缆架、夹套、扭缆架、张力腿浮式平台、半潜式平台、桅杆浮标重力式基础(Gravity-based foundation)由预制混凝土设计,适用于深度高达30米的场地,使用砾石、沙子或石头作压舱物。
GBFs的优点使用低成本的材料,如混凝土和钢铁。
从石油和天然气行业借鉴的成熟技术。
有些设计不需要起重机安装。
拖船可以将港口组装的浮动到固定的 GBFs安装到位,降低了成本和风险。
GBFs的缺点通常需要进行海底疏浚等准备工作。
这可能会干扰风力发电场的大量区域(高达7%)。
较大的安装面积可能会增加风机对环境的影响。
当把基础从港口拖到工地时,有可能引入入侵物种。
单桩基础(Monopile foundation)钢单桩基础可以使用到40米深。
它们是位于浅水区(小于35米)的海上涡轮机的常见选择。
monopiles的优点在砂土和砾石土中很好地工作。
设计简单,安装快。
适用于各种尺寸的浅安装和深安装。
成本效益为安装到4000万。
monopiles的缺点在水动力载荷是个问题的较深的设施中,较大的单桩的制造、安装和运输成本和风险增加。
安装噪声会使对压力波敏感的海洋生物失去方向感、伤害甚至死亡。
其中包括座头鲸、红海龟和海牛。
风、波和地震荷载对单桩基础有负面影响。
如果在安装过程中没有考虑到这一点,就会导致结构的早期疲劳损伤。
三脚架式基础(Tripod Foundations)设计使用到50米,三脚架基础有三个腿的三脚架基座连接到水线以下的圆柱形中心柱。
在海浪之上,它看起来像一个独桩。
这些不同于三桩基础(这里没有涉及),在三桩基础上,三个独立的桩腿连接到水线以上的中央支撑塔。
tripods的优点海底场地在安装前不需要提前准备。
适用于有硬粘土或中密度砂土的地区,也可用于较软的土壤。
成为安装在4500米或更多的经济选择。
为风力涡轮机提供额外的稳定性。
tripods的缺点在底部水流较多或泥沙容易被侵蚀的地方,可能需要在三脚架基座周围进行冲刷保护。
三脚架的建造和维护成本可能比其他基地类型更高。
导管架式基础(Jacket Foundations)导管架式基础可以安装到60米的深度。
这些网格桁架结构类似于海洋石油平台,有四个管状腿,由对角支柱连接。
Jackets的优点可以在硬粘土或中密度砂土中使用桩或吸力沉箱安装。
较长的桩长可以显著增加摩擦阻力,从而实现软土安装。
格状结构的较大表面积可能提供一个人工礁的位置,为本地物种提供一个新的栖息地。
使用简单的制造方法的经济选择。
可以用驳船移动。
Jackets的缺点可能会导致入侵物种的建立和传播。
北海套式基础的安装出现了持续的灌浆接缝问题,造成了长期的维护停机时间,以维持结构的完整性。
当地水域格局的改变可能对当地海洋生态系统有害。
使用打桩机的装置会产生水下噪音,可能会伤害或杀死一些海洋生物。
漂浮式基础(Floating Foundation)漂浮式技术已经在苏格兰和葡萄牙等地成功应用,更多的欧洲项目正在开发中。
但迄今为止,美国的发展仅限于缅因大学(University of Maine)的VolturnUS等试点项目,该项目致力于开发低成本的浮式船体技术,以利用缅因的海上风力,同时限制对该州渔业和旅游业的影响。
然而,现在东西海岸的项目都在开发中。
Floating的优点大大增加了风力发电场的覆盖范围,允许安装超过200米。
利用了传统地基无法到达的深水区58%的海上风能资源。
涡轮机和底座可以在港口组装,然后拖到现场安装。
更长的维护时间也可以在港口完成,如果需要,通过拖涡轮回港口。
离岸较远的设施(至少10公里)可将对候鸟的风险降到最低。
对海岸的视觉冲击较小。
Floating的缺点将平台连接到合适的位置需要持续的检查和维护。
锚和电缆会扰乱海洋生物。
因为涡轮机被拖到现场,增加了入侵物种引入的可能性。

 
关键词: 风电设备 风电叶片
 
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