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潮间带成为未来海上风电场的发展方向

2010-09-29 来源:互联网转载 浏览数:6086

  2008年9月28日,东海大桥海上风电场风机基础工程开始打桩。2009年3月20日,被称之为"亚洲第一吊"的首台风机整体吊装成功,同年9月4日首批三台风机并网发电。2010年2月27日,全部34台风机安装完成,并于7月实现全部风机并网发电。

  中国首个海上大型风电项目能够快速建成并网发电,主要有赖于技术创新。在我国,海上大型风机整体安装尚属首次,没有成熟的技术和经验可以借鉴。国外海上风电安装有借助海上平台实现分体吊装和借助特殊船机设备进行整体吊装两种方案。专家小组在进行东海大桥海上风电场安装方案设计时,考虑到海上作业受海浪、风向、风速、潮差、暗涌、过往船只的影响,在进行了成本核算对比后,排除了分体吊装,采用了风机陆上整体组装、海上整体运输、海上整体吊装三步走的安装方案。

  在风电基础施工方面,基于东海海域淤泥较深这一特殊情况,以高桩承台基础设计代替了国外常用的固定方案,有效解决了高耸风机承载、抗拔、水平移位的技术难题,成为世界海上风机基础建设的首创。这既符合风电场的实际情况,又充分发挥了中交三航局的核心优势,高桩承台作为其"看家本领",技术已十分成熟。另外,公司自有技术起重船吊钩中心GPS定位系统,使吊装风机的起重船能快速、精确地到达指定船位,实现吊装的粗定位。

  在海上整体吊装过程中,解决好风机整机与基础承台对接时的缓冲问题和精确定位问题是关键。通过研发,施工方在短时间内突破了风机吊装时"稳"与"精"的两个关键技术瓶颈。东海大桥海上风电场的风机设备中有精密仪器,极易发生损坏。为此施工方研制了适用于海上风机整体吊装的软着陆装置,成功攻克了海上恶劣自然条件下风机安装的技术难题,实现风机整体平稳、安全、可靠地安装就位。

  在实现了粗定位和缓冲后,如何使风机塔筒与基础承台塔筒实现精确定位和对接是另一个难题,按照技术要求,两段塔筒对接时螺栓法兰的中心对准误差不能超过2毫米,对比庞大的风机设备,对风机吊装精准度要求可想而知,而专门研制的精定位装置解决了这个难题。

  船机投入对未来海上风电建设具战略意义,未来我国将向潮间带风电场迈进

  如果到过东海大桥海上风电吊装现场,首先能够给人留下深刻印象的便是伸出两只巨大吊臂的起重船,这就是三航局斥资3亿元、为海上风电安装度身订做的2400吨的起重船"三航风范"号。风机整机能够在起重船双钩联动的作用下,借助吊钩GPS定位,起吊、平移、对位,完成粗定位,并在软着陆系统和精确定位装置的引导下,精准、稳妥地与基础承台过渡段塔筒实现对接,而完成这一系列的动作,只需短短两个半小时。

  除了"三航风范"号,另一船机设备是6000吨级专用运输驳的改造。组装好的风机整机外形庞大,单机高度达123米(含叶片高度),风叶单片长度就有45米,和轮毂组装后旋转直径达90多米,途中行驶3-4个小时,穿过金山航道等船舶航行密集水域,极易在海上运输过程中因船舶摇晃造成重心移位、风机倾斜等情况。专用运输驳一次可运输两台风机整机,再加上使用公司自行设计的井字架和平衡梁装置组成"最佳拍档"固定风机上部,既解决了平稳性问题,又提高了运输效率。

  相比上海东海大桥10万千瓦海上风电示范项目的近海深水段而言,我国潮间带海域广阔,适合建设海上风电场的区域资源更为丰富。但由于潮水涨落起伏的影响,潮间带涨潮时平均水深只有1.5米,且一天中高水位持续时间只有2-3个小时。由于受到水深及施工时间的限制,对风电基础施工和安装技术提出了新的要求,需要更新的海上工程技术来解决一系列的难题,拓展我国海上新能源开发的综合实力。

【延伸阅读】

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