海上风电装配式多桩承台基础结构研究

文章针对海上风电多桩承台基础,从桩基结构和上部承台结构两方面进行优化,提出了带预应力锚杆的装配式全直桩承台新结构。结合国华东台海上风电项目,采用Abaqus软件建立模型,模拟装配式承台结构的实际受力,研究装配式承台的结构应力和桩身水平度等设计参数。计算结果表明:装配式承台结构应力和位移满足规范要求,具备施工可行性,有一定的应用前景。     

浅议混凝土的温度裂缝

混凝土温度裂缝是一种比较难控制的缺陷的裂缝的产生原因是水泥的水化热,实践证明,采用高质量的水泥和恰当的水泥用量配比,加设钢筋网,加上良好的养护和妥善处理,能使大体积混凝土温度裂缝降低到最低限度,可以保证施工质量。     

海洋潮汐环境下混凝土硫酸盐侵蚀机理研究

研究海洋潮汐区侵蚀环境下混凝土中硫酸盐侵蚀机理,对不同配合比混凝土试件在海洋潮汐环境下进行现场暴露试验。同时利用分光光度计法测定不同侵蚀龄期及不同配合比混凝土中硫酸根离子质量分数。试验结果表明：早期海洋暴露环境下,混凝土中总硫酸根离子质量分数随着腐蚀龄期的增加而显著升高,但随着时间增加幅度逐渐降低;混凝土中总硫酸根离子质量分数因水胶比、水泥用量不同而不同;一定比例的矿物掺合料可以有效提高混凝土抗硫酸盐侵蚀性能。     

打桩船吊挂S-800液压锤在风电桩基施工中的应用

三航桩19号吊挂S-800液压锤,在莆田平海湾海上风电桩基施工中顺利完成了18根桩的沉桩任务。文章就打桩船吊挂液压锤这种特殊工艺形式在海上风电桩基施工领域的应用,对船机设备设计改造、施工质量控制、施工工艺等方面进行简单介绍,为类似工程需要提供参考。     

渤海湾海上风电场大规模超长钢管桩沉桩技术与控制

随着海上风电的蓬勃发展,如何提高沉桩质量与施工工效是需要研究的问题。唐山乐亭菩提岛海上风电场300MW 示范工程作为渤海湾第一个海上风电场,施工前期通过对渤海湾水文、地质分析,对沉桩相关设备、施工流程、施工质量控制点等的分析,克服了水深、涌浪大、地质条件差、钢管桩长等难点,确保了15个承台共120根钢管桩的沉桩进度与质量,得到了业主的好评。文章总结优化了渤海湾海上风电场沉桩相关技术与控制难点,为后续渤海湾海上风电场沉桩施工提供了重要施工经验与保障。     

基于海上风电场构建海洋水文同步实时现场观测系统的思考

海上风电是一种清洁的可再生能源。本文简述了海上风电发展概况, 并介绍了广东省在南海北部建设海上风电场的进展, 同时描述了南海北部一些典型的海洋水动力过程及其现场观测研究存在的难题; 最后提出利用海上风电场构建海洋水文现场同步实时网络系统的观点, 指出利用这些长期定点的网络式观测数据对研究海洋中小尺度动力过程等的优势。希望能为促进海上风电与海洋科学研究的融合发展提供参考。     

海上风电导管架灌浆原型试验研究

文章开展海上风电导管架灌浆原型试验,验证自主研发的材料、设备和工艺满足海上风电导管架灌浆施工技术要求。研究表明自主研发的UHPG海上风电导管架灌浆料具有大流动性、可泵送性好、高早强、超高强、高耐久性、无收缩和高抗疲劳等特点,适用于海上风电导管架与钢管桩基础之间灌浆连接。原型试验也验证了自主研发灌浆设备的功效和能力,测试和验证导管架水下灌浆施工工艺,测试封堵器的封堵效果。原型试验对指导海上风电导管架灌浆有重要意义。     

海上风电机组高承台群桩基础设计特点及关键力学问题

海上风电机组高承台群桩基础是我国首次提出并获得广泛应用的新型海上风电机组基础结构型式,该基础由桩基、混凝土承台、基础预埋环、连接件和靠泊构件等组成。在阐述基础结构总体布置及其特点的基础上,从高耸结构、大型动力设备基础和海洋工程的角度,分析了基础的工程特性和载荷分配传递体系。从水动力载荷、系统整体载荷仿真、桩基岩土力学和承台结构分析等方面,提炼出基础设计的若干关键力学问题,包括:大直径承台结构尺度和群桩影响下的承台波浪载荷分析、基于CFD技术和Bladed软件的海上风电机组-塔架-高承台群桩基础载荷分析、大直径超长钢管桩土塞效应对承载力的影响、地基基础对系统整体频率影响和承台钢筋混凝土非线性有限元分析等。     

气流喷射模拟海上浮式风电结构风机载荷实验技术初探

随着海上风电技术的快速发展,海上风电逐渐由浅海走向深海,海上风电基础结构型式将逐渐由固定式发展到漂浮式。在浮式风电结构的模型实验中,风机载荷的模拟是保证实验效果的重要因素。针对浮式风电结构模型实验中风机载荷的模拟问题,提出了一种新型的基于气流喷射、利用气流反作用力模拟风机载荷的实验方法并进行了初步验证。通过标定得到气流控制信号与反作用力的关系,将数值模拟得到的原型风机载荷时程转换为相应的控制信号,同时针对实验装置对气流变化的响应特性,对控制信号进行频域和时域修正,驱动气流喷射以模拟风机作用力和力矩。经过实验验证,载荷模拟装置产生的载荷在时域和频域上都能与模型实验所需风机载荷保持较好的一致性,证明该方法可行。     

我国海上风电发展的主要问题及对策建议

随着陆上风电资源的大规模开发利用,海上风电作为我国高度重视的新能源产业,已进入发展的关键时期。文章从海域使用的角度分析风电用海的基本特点,研究海上风电在用海面积、规划编制、管理制度、资源环境影响等方面存在的问题,并据此提出"完善海上风电规划、创新管理制度、规范风电场选址和风机布置、加强海上风电资源环境影响评价"的海上风电发展对策建议。分析表明:风电用海具有确权用海面积小、实际占用海域面积大的特点,且风电用海具有排他性、容易造成海洋空间的破碎化;另外,目前海上风电存在规划面积和布局不合理、挤压其他行业用海空间,风电项目预可研阶段缺乏海洋管理部门的先期介入,风电建设对海洋资源环境的影响研究甚少等问题。在此基础上,提出我国海上风电发展的对策建议,以期促进中国海上风电产业平稳可持续发展。     

蓝镜头

海上风电 海上风电具有风资源持续稳定、风速高、发电量大、不占用土地资源等优点。从世界范围来看，海上风电技术已经比较成熟，并逐渐成为欧洲国家未来发展风电的主要方向。然而，相对于陆上风电，海上风电场的建设不仅工程技术难度大，施工困难，而且还将挑战海上浮冰、台风等一系列不可控的因素所带来的巨大风险。     

海上风机高桩承台基础船舶碰撞动力分析

为研究海上风机高桩承台基础受到船舶碰撞作用的动力响应,本文运用非线性分析软件LS-DYNA,结合我国东南某海上风电场实际情况,通过建立风机高桩承台基础与船舶碰撞的有限元模型,研究了船舶在撞击过程中的撞击力时程分布以及高桩承台基础在撞击作用下的响应,分析了船舶碰撞对于风机基础结构的动力影响,对于橡胶护舷对于基础结构的保护作用进行了分析。研究结果表明,船舶撞击速度对于风机基础结构的位移影响显著,需要严格控制船舶靠泊速度。同时,橡胶护舷对于结构起到了良好的保护作用。     

海上风电导管架灌浆料产品开发与工程应用研究

导管架结构是海上风机重要基础结构形式之一。灌浆连接是导管架结构与桩基础连接的典型方法,由于灌浆连接受力复杂,对材料技术指标要求极高。本研究自主研发导管架灌浆料,并通过纳米超细矿物粉体改性、聚合物改性和双重膨胀组分改性等系统研究形成超高性能灌浆料,通过成果转化形成海上风电灌浆料专利产品,并实现产品系列化,在实际工程中大量应用。其中UHPG-120型产品打破国外技术垄断,填补国内空白,该产品具有大流动性、抗水分散性、高早强、超高强、无收缩、抗疲劳和高耐久性特点,适用于深水导管架水下灌浆。本研究形成的海上风电灌浆料产品及灌浆连接核心技术实现核心技术和产品国产化,促进我国海上风电施工技术进步,引领国内海上风电灌浆技术发展。     

海流海浪耦合作用对台风浪影响的数值研究

漂浮式海上风电工程设计对波浪参数等必要环境参数提出了更高的要求。本文针对福建南日漂浮式海上风电场海域建立了高分辨率的海浪-海流耦合数值模型,研究海上风电场区水位和海流对海浪的影响。模拟结果显示,耦合模式所得有效波高更加准确,可以体现水位和流速变化对波高的影响。通过分析台风过程中的浪流耦合作用对海浪模拟结果的影响发现,浪流耦合作用对最大有效波高的影响空间分布差异明显,1307号、1319号、0908号和1617号四次台风过程中,耦合作用对工程区域最大有效波高的影响可达-1.0～1.0 m。对单点的模拟结果分析发现,流向和浪向同向时对浪高有削弱作用,反向时对浪高有增强作用。此外,浪流耦合作用对波向和谱峰周期也有明显的影响,在1319号台风过程中,波向变化可达20°,谱峰周期变化可达2 s。本文论证了采用海浪-海流耦合模式在重现海浪极值中的重要性,对海上工程设计具有参考价值。     

海上风电运维中的大数据管理和应用

为促进海上风电的降本增效和可持续发展,文章基于海上风电运维管理的内容和存在的问题,分析大数据在风电运维中的应用和风电运维管理的发展趋势。研究结果表明：海上风电运维管理主要包括机组运行管理、机组运行数据管理、项目资源管理、可达性管理和成本管理,目前在成本、运维模式和可达性等方面存在问题;通过将工业数据与大数据相结合以及创新运维模式和管理方式,有助于风机预防性维护和风场辅助决策,有效提高风电运维效率、降低风电运维成本和提升发电量;未来的风电运维管理将通过转变模式进一步加强数字化和可视化运维,通过装备升级提高运维的可达性和效率以及通过提高质量多角度降低运维成本。     

海上风电大直径单桩翻身钳溜尾吊装工艺优化

文章介绍了东台海上风电项目大直径单桩采用翻身钳溜尾施工技术。通过solidworks建模进行计算和现场试验实测,翻身钳和钢管桩的应力应变满足要求。翻身钳溜尾施工提高了沉桩施工效率。     

大直径海上风电嵌岩钻机的发展现状及关键技术分析

文章简要阐述了海上风电嵌岩单桩市场情况和3种典型嵌岩单桩的施工工艺,介绍了嵌岩钻机的结构组成和主要功能情况,通过对比国内外主要大直径海上风电嵌岩钻机的发展现状和技术特点,提出了适应国内海上风电嵌岩单桩施工的钻机要求和关键技术难度,为进一步发展国产大直径海上风电嵌岩钻机指明了方向。     

自然资源框架下海上风电的管理困境及对策

地方政府和能源部门是海上风电迅速发展的主要推动力,自然资源部门的参与度和话语权相对较低,导致自然资源部门倡导的集约节约用海等原则在海上风电开发过程中难以得到有效落实。文章梳理我国海上风电开发与管理的基本情况,分析自然资源框架下海上风电管理面临的困境及原因,提出完善海上风电管理的对策建议。研究结果表明,海上风电开发现阶段存在着发展规划制定不完善,地方自然资源部门监督职能难以有效发挥,部分项目存在“化整为零”违规审批等问题。上述问题既是地方政府在海上风电开发过程中强势推动政策的负面结果,也与自然资源部门自身职责定位、相关规划和审批依据不健全、监督管理力量不足等因素有关。为有效履行国土空间用途管制的职责,自然资源部门需要发挥国土空间规划体系对海上风电开发的指导作用,借助海洋督察推动地方政府落实海洋自然资源监管责任,并通过及时制定可操作性审批标准、完善监督管理力量等方式,推动海上风电开发能够合理利用海洋空间。     

基于灰色预测模型的我国海上风电发展规模和趋势研究

为掌握我国海上风电发展规模和趋势，进而为海上风电发展决策提供参考，文章基于灰色系统理论的3种模型，对全国和主要沿海地区海上风电发展规模和趋势作出预测。研究结果表明:装机量可作为海上风电发展规模的预测指标；通过历史数据模拟，GM（1，1）比NDGM和DGM（2，1）的拟合效果更好且预测精度较高，适用于海上风电装机量预测；GM（1，1）对海上风电发展的短期（1～3年）预测准确率较高，而中长期（5～10年）预测准确率有待检验；海上风电主要地区的装机量将持续增长，但各地区呈现不同的增长率；江苏海上风电发展在多年快速增长后可能放缓，广东和福建有望“接棒”江苏而成为海上风电大省；国内海上风电产业仍处于成长阶段，经济稳妥的发展策略是必然选择。     

海上风电智能运维关键技术与发展建议

风电运维是海上风电的控制性模块,其成本约占海上风电建设总成本的25%,但目前对风电运维尤其是智能运维的研究与应用呈现双重缺位。文章提出海上风电发展趋势及传统运维痛点,总结海上风电智能运维的重大意义;充分结合工程经验与中外文献,凝炼海上风电智能运维关键技术,阐释其内涵、应用、特点及研究现状,指出相关研究的成果与不足,进而提出数据融合、自主适应、实时监测、无余调配的“集管控”一体化海上智能运维平台方案,并以风场实测数据验证其经济价值;明确风电智能运维的发展趋势,从集成管理、装备赋能、智慧调度、融合开发四大方向,有针对性地给出跨越式提升我国海上风电智能运维水平的发展建议,助力我国风电产业发展水平跻身国际前列。