海上风电场和陆地风电场有什么区别?风电厂可以建设在陆地上、也可以建设在海上,我们主要介绍下海上风电场。
海上风电场顾名思义就是在海上建设的风电场。
海上风电场在海上主要有两个大件设备,一个是单独的风机,另一个就是海上升压站。
海上风机:就是建立在海上平台上的风机,他主要是由海上的基座和海上风车构成。
海上风车和陆地上的风车是不同的,最主要的不同是就是材料的使用上,在海上的目的就是为了建造方便,防腐、防风、放海浪等一些海上独有的特殊环境,海上风机的底座是直接固定到海底的,可以分为单桩式基础机构和导管架基础结构:单桩式基础结构单桩式基础结构适用条件:适合于0~25m的水深范围。
单桩式结构形式是比较简单常用的支撑结构形式。
塔架直接由基础桩腿支撑或者通过过渡段把两者连接起来,塔架、桩腿以及过渡段都是圆柱形的钢铁管件。
桩腿一直插到海底以下,插入的距离可根据实际的环境载荷以及海底的地质条件确定。
除了结构简单外,单桩腿型的优点在于可用在上层泥土流动的海底以及受淘空影响的海况。
海上风电场当然它也有缺点,在水深较深时这种结构的柔性很大,支持结构上端过大的偏移量以及振动是其发展的限制条件。
导管架基础结构导管架基础结构适用条件:适用水深为 20~40m。
导管架结构形式通常有 3 或 4 个桩腿,桩腿之间用撑杆相互连接,形成一个有足够强度和稳定性的空间钢架结构。
桩腿在海底处安装有轴套,地桩通过轴套插到海底一定深度从而使整个结构获得足够的稳定性。
海上风机底座海上电缆海上风机的配置一般设置就地升压变,也就是把塔顶的风机发出的690V电变到35KV的电压等级,然后通过海缆输送到主变压器处进行升压,升压到110KV或者220KV ,然后再送往陆地上进行并入电网一般海上使用的电缆叫做海缆,它分为几个部分,一种一个部分是海底敷设部分,这一部分电缆是直接敷设到海底的沙子下,具有耐火、阻燃、防腐等特性;一部分通过J型管接引到就地升压变的高压侧和主变的低压侧,这一部分一般是要穿管J型管,这个管子的形状像英文字母J,就是把水平敷设的电缆变成上下敷设的电缆,接引导风机上。
J型管的内径要在电缆直径的1.5-2.0倍。
海上升压站一般在距离海岸比较近的海上风电场,则直接建立陆上升压站即可,但是当在大于15公里的海上的风电场就需要建立海上升压站。
海上升压站的主要的要求要体积小、价钱低、容易安装。
所以要求海上升压站的设备一般是整体式或者模块式。
整体式就是整个升压站就是一个大的整体,在陆地上做好试验后直接运输到海上升压站的平台上,安装好后就可以运行,但是缺点是运输和安装成本较大。
模块式就是把整个升压站分为几个功能不同的模块,到海上再进行安装、组装。
海上升压站最主要的是费用是占地空间,在正常的变压器容量计算下,如果2×45MVA和3×30MVA都满足要求,一定要选择两台变压器而不是选择三台变压器,因为两台变压器一定比三台变压器省地方,这样就会省平台的空间,省钱、省大钱;不过每个海上升压站必须有两台及以上的变压器,满足N-1的情况下可以带整个升压站的全部负荷。
集控室海上升压站的集控室一般设立在海岸上,方便人员的出入和生活。
海上的位置很多很大,但是建立海上风电场的费用很大,国家在大力发展新能源,海上风电场是一个大的趋势。