让海上风电安装“一步到位”

发布日期：2023-12-13346    已浏览 作者: 新闻资讯

 

	  海上风电施工与安装难度大、成本高，是制约海上风电开发的坏因。海上风电建设成本通常是陆上风电的2倍以上。中国可再生能源学会风能专业委员会秘书长秦海岩曾表示，让国内的海上风电市场加快速度进行发展的第一个任务是突破成本瓶颈，而风电减少相关成本主要核心要靠技术创新来推动。


	  传统的海上风机安装方案，普遍采用叶片、风机、塔筒分装式，需要至少5~6艘作业船在海上施工，存在作业环境恶劣、工期长、安全性差、影响海洋生态环境、常规使用的寿命到期后风机回收拆除困难等问题。


	  为了尽可能的避免海上安装坏因带来的影响，以及减少安装成本，江苏道达风电设备科技有限公司（简称“道达风电”）认为在陆地上尽量完成风机的安装，减少海上作业来提升效率。道达风电便开始与天津大学联合，朝着这方面研究，历时近八年时光，攻坚克难，道达风电终于研发成功海上风电复合筒型基础及一步式安装技术等原创成套技术，并研发了配套的一步式安装船等作业装备，开创了海上风电低成本、规模化建设的全新局面。


	  目前在国内外已经建成的海上风电项目，风机基础结构及形式中以单桩基础为主，安装作业技术中以分部安装为主。


	  我国沿海以大陆架海岸为主，70%的海区属于江河冲积形成的软基地质，尤其是江苏省沿海海域，浅海面积超过4万平方千米，以细沙、粉沙淤泥质为主要地质条件。在目前开展试验的多种结构基础形式中，桩基入土深（超过60米），成本高，效率低，施工难度大；而欧洲普遍采用的自升式平台安装的方式，受困于支撑桩腿支承力不足的问题，实际应用受到限制。因而，寻找适合软基海区，水深适应性好的基础结构及形式和施工作业技术，是我国海上风电规模化开发中的重大技术课题。


	  目前国内外普遍的传统作业方式选用大型打桩船在海上完成桩基础，然后利用海上作业平成风机的起吊安装，同时还需驳船用于风机的运输。这种作业方式极其依赖海况条件，定位困难、施工复杂、安装效率低、造价高昂，风机基础工程及安装费用约占海上风场建设工程总投资的40%，极度影响海上风电场的规模化开发。


	  道达风电具有完全自主知识产权的海上风电复合筒型基础及一步式安装技术，包括结构设计、基础建造、整机吊装、整机浮运、一步式安装等系列技术，涵盖海洋工程结构、工程装备、施工工法等原始集合创新。与传统实施工程技术相比，海上风机复合筒型基础与一步式安装技术，把基础施工和风机运输、整机安装在海上合三为一，像“种树”一样在远海“栽种风机”，实现风机施工结束即插即用的工程梦想。


	  道达风电的海上风电复合筒型基础及一步式安装技术与传统的单桩、多桩等结构相比，可实现一步式安装的目标，因为绝大部分的施工作业都在陆上工厂内完成，质量放心可靠。基础对海洋环境的适应能力强，可满足水深3~30米软弱地基（我国类似的海上风电场占70%以上）的海上风电场开发建设，对海流、台风、大浪、海冰冲击等耦合荷载有很好的适应性。


	  由于海上安装时间很短，特别是对于施工船舶很难到达的潮间带的风电场开发，可很方便地乘高潮时段进入安装。基础结构的消落带和浪溅区采用混凝土结构，与国内外传统的海上风机基础采用全钢结构相比，可以大大降低海水与盐雾对风机基础腐蚀和海洋生物对结构基础的破坏，较好地解决了风机基础抗腐蚀的难题。


	  更为重要的是，道达风电制造的海上风机复合筒型基础整机在常规使用的寿命到期后能轻松实现“零残余”拆除，基本实现完全恢复海洋的能力，也是传统技术所没办法实现的。同时，以混凝土为主的基础结构，在运行中，更接近自然礁石环境，无需定期清理表面海生物，成为海洋鱼礁，在海上风电开发过程中，资源开发与生态和谐发展共生共存。


	  实现“海上安装三合一”的关键设备———一步式安装船“道达风能”号是由道达风电自主研发、设计、建造，是目前全球开工建造的起重能力最大、作业效率最高的海上风机起重、运输、安装作业船，具备在高海况下实现一步式安装作业能力，总长103米、宽度50米、高度72米，吨位达1.2万吨。


	  “道达风能”号可将陆上已完成安装调试的风机（包括风机基础）以浮运的方式运输至海上风电场风机机位，采用负压技术下沉并精确调平安装。


	  “道达风能”号一次可运输两台成品风机，实现海上风机低成本快速安装，安装好后即插即用，对我国海上风电的规模化建设将起到积极推动作用，也必将引领海上风机安装的技术革命。


	  与国外同类技术相比，完成同等规模的海上风电场施工与安装作业，采用一步式安装技术造价仅为国外技术的一半左右。同等规模的风电场建造，一步式安装新技术与传统技术相比，可节省成本30%左右。这将大幅度降低海上风电的电价，对海上风电低成本规模化开发具有巨大的意义。


	  作为专注于海上风电规模化建设的公司，道达风电将海上风电工程高效规模化作为企业未来的发展目标，努力实现海上风电机组建设工作尽可能在陆上完成，来提升建设效率减少相关成本，减少建设期安全风险。


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