7種國內外海上風機基礎現狀

2015-11-10 來源：計鵬新能源瀏覽數：777

　　國內風能從剛開始起步時的補充能源，變成現在的替代能源，是中國發展最快的綠色能源。在我國陸地風電場建設快速發展的近些年，人們已經注意到陸地風能利用所受到的一些限制，將目光逐漸轉向了風速大、風向較穩定的海上風能。早在1990年，第一座海上風機在瑞典Baltic Sea海岸架設成功，人們已經看到了海上風電的巨大潛力。2006年我國頒布的《中華人民共和國可再生能源法》成為了推動我國海上風能利用的催化劑。根據國內外已經建成的海上風電場投資比例及一些研究成果，風機基礎約占風電場總成本的20%-30%，是造成海上風電成本較高的原因之一，因此探討合理的基礎結構型式成為了海上風電發展的重點。經過了二十多年的發展，目前國內外都有哪些海上風機基礎型式呢？現在就由小編來簡單地介紹下國內外海上風機基礎的現狀。
　　1、重力式基礎
　　重力式基礎主要依靠自重使風機垂直矗立在海面上，一般為鋼筋混凝土沉箱結構，其承載力小、制造工藝簡單，適合堅硬的黏土、砂土及巖土地基，且地基須有足夠的承載力支撐基礎結構自重、使用荷載及環境荷載等，應用于0~10m的水域。

　　世界上早期的海上風機基礎均采用重力式，主要有丹麥的Vindeby(1991)、Tuno Knob(1995)、Middelgrunden(2001)、Nysted(2004)、Sprogo(2009)，瑞典的Lillgrund Oresund(2008)，比利時的Thornton Bank(2009)、Belwind(2011)。目前國內外很少再采用此種基礎建設方式。
　　2、單樁基礎
　　單樁基礎即單根鋼管樁基礎是由一個直徑在3～5m之間的鋼管樁構成，適用于小于25m的水域，其結構特點是自重輕、構造簡單、受力明確。對于軟土地基可采用錘擊沉樁法;對于巖石地基可采用鉆孔的方法，也可在巖石地基內形成大直徑鉆孔灌注樁。由于該基礎生產工藝簡單，施工成本低，施工過程易控制，施工單位經驗較豐富等優點，目前成為了海上風機的主流基礎結構，但這不意味著單樁基礎是海上風機基礎的成熟產品，在國外海上風電場已經出現了單樁傾斜的案例。

　　目前此種基礎結構在國內外風電場應用很廣泛，如英國的Blyth(2000)、North Hoyle(2003)、Scroby Sands(2004)、Kentish Flats(2005)、Barrow(2006)、Rhyl Flats(2009)、Robin Rigg(2009)、Thanet(2011)、Sheringham Shoal(2012)，瑞典的Bockstigen(1997)、Yttre Stengrunden(2001)、Utgrunden(2002)，丹麥的Samsoe(2002)、Butendiek(2006)、Homs Rev(2009)，愛爾蘭的Arklow Bank(2003)，荷蘭的Lely(1994)、WP Q7(2005)、Egmond aan Zee(2007)，中國的金風科技2.5MW機組潮間帶響水項目風電場。
　　3、三腳架式基礎
　　用三根中等直徑的鋼管樁定位于海底，埋置于海床下10~20m的地方，三根樁成等邊三角形均勻布設，樁頂通過鋼套管支撐上部三腳桁架結構，構成組合式基礎。三腳桁架為預制構件，承受上部塔架荷載，并將應力與力矩傳遞于三根鋼樁。該基礎自重較輕，整個結構穩定性較好，適用于15~30m的水域。