電機試驗器廠家揚州拓普電氣科技有限公司為您解讀風(fēng)力發(fā)電機的海上基礎(chǔ)，海上風(fēng)能面臨的問題主要是削減投資：海底電纜的使用和風(fēng)機基礎(chǔ)的構(gòu)建使海上風(fēng)能開發(fā)投資巨大。然而，風(fēng)機基礎(chǔ)技術(shù)，以及兆瓦級風(fēng)機的新研究至少使水深在15米(50英尺)的淺水風(fēng)場和陸地風(fēng)場可以一爭高下?？偟恼f來，海上風(fēng)機比鄰近陸地風(fēng)場風(fēng)機的輸出要高出50%，所以，海上風(fēng)機更具吸引力。
1.較混凝土便宜的鋼材
丹麥的兩個電力集團公司和三個工程公司于1996～1997年間首先開始對海上風(fēng)機基礎(chǔ)的設(shè)計和投資進行了研究，在報告中提出，對于較大海上風(fēng)電場的風(fēng)機基礎(chǔ)，鋼結(jié)構(gòu)比混凝土結(jié)構(gòu)更加適合。所有新技術(shù)的應(yīng)用似乎至少在水深15米或更深的深度下才會帶來經(jīng)濟效益。無論如何，在較深的水中建風(fēng)場其邊際成本要比先前預(yù)算的要少一點。
對于1.5兆瓦的風(fēng)機，其風(fēng)機基礎(chǔ)和并網(wǎng)投資僅比丹麥Vindeby和Tunoe Knob海上風(fēng)電場450～500千瓦風(fēng)機相應(yīng)的投資高出10%到20%，這就是以上所述的經(jīng)濟概念。
2.設(shè)計壽命
與大多數(shù)人們的認(rèn)識相反，鋼結(jié)構(gòu)腐蝕并不是主要關(guān)注的問題。海上石油鉆塔的經(jīng)驗表明陰極防腐措施可以有效防止鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕。海上風(fēng)機表面保護(涂顏料)一般都采取較陸地風(fēng)機防腐保護級別高的防護措施。石油鉆塔的基礎(chǔ)一般能夠維持50年，也就是其鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計的壽命。
3.參考風(fēng)機
在防腐研究中，采用了一臺現(xiàn)代的1.5兆瓦三葉片上風(fēng)向風(fēng)機，其輪轂高度大約為55米(180英尺)，轉(zhuǎn)子直徑為64米(210英尺)。
這臺風(fēng)機的輪轂高度相比陸地風(fēng)機要偏低一些。在德國北部，一臺典型的1.5兆瓦風(fēng)機輪轂高度大約為60～80米(200到260英尺)。
由于水面十分光滑，海水表面粗糙度低，海平面摩擦力小，因而風(fēng)切變(即風(fēng)速隨高度的變化)小，不需要很高的塔架，可降低風(fēng)電機組成本。另外海上風(fēng)的湍流強度低，海面與其上面的空氣溫度差比陸地表面與其上面的空氣溫差小，又沒有復(fù)雜地形對氣流的影響，作用在風(fēng)電機組上的疲勞載荷減少，可延長使用壽命，所以使用較低的風(fēng)塔比較合算。
4.海上基礎(chǔ)類型
(1)常用的混凝土基礎(chǔ)
丹麥的第一個引航工程采用混凝土引力沉箱基礎(chǔ)。顧名思義，引力基礎(chǔ)主要依靠地球引力使渦輪機保持在垂直的位置。
Vindeby和Tunoe Knob海上風(fēng)電場基礎(chǔ)就采用了這種傳統(tǒng)技術(shù)。在這兩個風(fēng)場附近的碼頭用鋼筋混凝土將沉箱基礎(chǔ)建起來，然后使其漂到安裝位置，并用沙礫裝滿以獲得必要的重量，繼而將其沉人海底，這個原理更像傳統(tǒng)的橋梁建筑。
兩個風(fēng)場的基礎(chǔ)呈圓錐形，可以起到攔截海上浮冰的作用。這項工作很有必要，因為在寒冷的冬天，在波羅的海和卡特加特海峽可以一覽無遺地看到堅硬的冰塊。
在混凝土基礎(chǔ)技術(shù)中，整個基礎(chǔ)的投資大約與水深的平方成比例。Vindeby和Tunoe Knob的水深變化范圍在2.5～7.5米之間，說明每個混凝土基礎(chǔ)的平均重量為1050噸。根據(jù)這個二次方規(guī)則，在水深10米以上的這些混凝土平臺，因受其重量和投資的限制，混凝土基礎(chǔ)往往被禁止采用。因此，為了突破這種投資障礙，有必要發(fā)展新的技術(shù)。
(2)重力+鋼筋基礎(chǔ)
(3))單樁基礎(chǔ)
單樁是一種簡單的結(jié)構(gòu)，由一個直徑在3.5米到4.5米之間的鋼樁構(gòu)成。鋼樁安裝在海床下10米到20米的地方，其深度由海床地面的類型決定。單樁基礎(chǔ)有力地將風(fēng)塔伸到水下及海床內(nèi)。這種基礎(chǔ)一個重要的優(yōu)點是不需整理海床。但是，它需要重型打樁設(shè)備，而且對于海床內(nèi)有很多大漂石的位置采用這種基礎(chǔ)類型不太適合。如果在打樁過程中遇到一塊大漂石，一般可能在石頭上鉆孔，然后用爆破物將之炸開，繼而打成小石頭。
(4)三腳架基礎(chǔ)
三腳架基礎(chǔ)吸取了石油工業(yè)中的一些經(jīng)驗，采用了重量輕價格合算的三腳鋼套管。
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