電機(jī)試驗(yàn)器廠家揚(yáng)州拓普電氣科技有限公司為您解讀風(fēng)力發(fā)電機(jī)的海上基礎(chǔ)，海上風(fēng)能面臨的問(wèn)題主要是削減投資：海底電纜的使用和風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的構(gòu)建使海上風(fēng)能開(kāi)發(fā)投資巨大。然而，風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)技術(shù)，以及兆瓦級(jí)風(fēng)機(jī)的新研究至少使水深在15米(50英尺)的淺水風(fēng)場(chǎng)和陸地風(fēng)場(chǎng)可以一爭(zhēng)高下?？偟恼f(shuō)來(lái)，海上風(fēng)機(jī)比鄰近陸地風(fēng)場(chǎng)風(fēng)機(jī)的輸出要高出50%，所以，海上風(fēng)機(jī)更具吸引力。
1.較混凝土便宜的鋼材
丹麥的兩個(gè)電力集團(tuán)公司和三個(gè)工程公司于1996～1997年間首先開(kāi)始對(duì)海上風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)和投資進(jìn)行了研究，在報(bào)告中提出，對(duì)于較大海上風(fēng)電場(chǎng)的風(fēng)機(jī)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(huì)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益。無(wú)論如何，在較深的水中建風(fēng)場(chǎng)其邊際成本要比先前預(yù)算的要少一點(diǎn)。
對(duì)于1.5兆瓦的風(fēng)機(jī)，其風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)和并網(wǎng)投資僅比丹麥Vindeby和Tunoe Knob海上風(fēng)電場(chǎng)450～500千瓦風(fēng)機(jī)相應(yīng)的投資高出10%到20%，這就是以上所述的經(jīng)濟(jì)概念。
2.設(shè)計(jì)壽命
與大多數(shù)人們的認(rèn)識(shí)相反，鋼結(jié)構(gòu)腐蝕并不是主要關(guān)注的問(wèn)題。海上石油鉆塔的經(jīng)驗(yàn)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(jī)表面保護(hù)(涂顏料)一般都采取較陸地風(fēng)機(jī)防腐保護(hù)級(jí)別高的防護(hù)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(jì)的壽命。
3.參考風(fēng)機(jī)
在防腐研究中，采用了一臺(tái)現(xiàn)代的1.5兆瓦三葉片上風(fēng)向風(fēng)機(jī)，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(tái)風(fēng)機(jī)的輪轂高度相比陸地風(fēng)機(jī)要偏低一些。在德國(guó)北部，一臺(tái)典型的1.5兆瓦風(fēng)機(jī)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(jī)組成本。另外海上風(fēng)的湍流強(qiáng)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(méi)有復(fù)雜地形對(duì)氣流的影響，作用在風(fēng)電機(jī)組上的疲勞載荷減少，可延長(zhǎng)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(gè)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(jī)保持在垂直的位置。
Vindeby和Tunoe Knob海上風(fēng)電場(chǎng)基礎(chǔ)就采用了這種傳統(tǒng)技術(shù)。在這兩個(gè)風(fēng)場(chǎng)附近的碼頭用鋼筋混凝土將沉箱基礎(chǔ)建起來(lái)，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(gè)原理更像傳統(tǒng)的橋梁建筑。
兩個(gè)風(fēng)場(chǎng)的基礎(chǔ)呈圓錐形，可以起到攔截海上浮冰的作用。這項(xiàng)工作很有必要，因?yàn)樵诤涞亩?，在波羅的海和卡特加特海峽可以一覽無(wú)遺地看到堅(jiān)硬的冰塊。
在混凝土基礎(chǔ)技術(shù)中，整個(gè)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(shuō)明每個(gè)混凝土基礎(chǔ)的平均重量為1050噸。根據(jù)這個(gè)二次方規(guī)則，在水深10米以上的這些混凝土平臺(tái)，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(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，由一個(gè)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(gè)重要的優(yōu)點(diǎn)是不需整理海床。但是，它需要重型打樁設(shè)備，而且對(duì)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(guò)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(kāi)，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(yàn)，采用了重量輕價(jià)格合算的三腳鋼套管。
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