一文看尽!海上风电机组固定式基础大全

海鳗海湾Beatrice区域的风力发电场示范项目涉及对两台5兆瓦风力发电机的安装、运行以及研究工作,如果项目进展顺利，开发商将进行商业性开发，在Beatrice区域安装200台风力发电机。

两台风力发电机将分别安装在距离海鳗海湾Beatrice区域的Beatrice AP 平台约1.6和2.3公里处。

风力发电机组距离海岸线约22公里，在水深45米的水域中。

示范项目地址由Beatrice区域已有的基础建筑所决定，这些基础建筑是Beatrice AP平台的变电站及相关设施。

两台风力发电机精确选址必须考虑地其他因素包括：1. Beatrice海底石油、天然气基础设施；2.航海线；3.海底地形及水深。

每台风力发电机组额定功率为5兆瓦，重约410吨，3叶片，叶片长度为63米。

机舱安装在塔架上，塔架安装在固定在海底的基础上，安装好后的支撑结构海平面以上为88米。

叶片尖端到海平面（最低潮时）最小距离约为28米，最大距离约为148米。

基础重210吨，直径6米，海平面以上20米。

所有的海底部分都精心做了防腐处理。

海面以上部分也进行了涂料防护，颜色选择尽量降低视觉影响。

从上风向看，风机叶片顺时针方向转动。

按照法律法规规定，塔架上安装信号灯。

考虑到塔架与机舱的总重量（约为1，400吨）、水深、打桩的地下状况、Beatrice区域的海浪、气候条件、运输以及在指定地点基础竖起等因素，已经设计了几套基础固定方案。

现在两套设计方案被重点确定：一套是OWEC Jacket Quattropod (OJQ)方案，这套方案占海底面积400平米。

另一套是三角基础方案，占海底面积约为600平米。

两种基础或采取桶式或采取打桩式固定在海底。

桶式基础将需要特别制造的直径10米或以上的钢罐绑缚在基础的四个脚上。

桶式基础安装是将其放置在海床上后，抽空钢罐内部的海水，靠周围海水所产生的压力将其固定在海床上，直到钢罐植入海底到需要的深度（具体深度由海底状况及负载重量决定）。

海上风机基础形式介绍如下：
一、单桩式基础
单桩式基础是最早也是最简单的一种海上风机基础形式。

它的原理是在海底钻孔后，将一根或多根桩驳入海底，形成一个单桩或者多桩的基础支撑系统。

该基础形式适用于比较浅的海域，桩身一般要求较粗，以满足在海洋环境下的稳固支撑。

优点是安装简单、成本较低，缺点是承载力较小、易受海底地质条件和海浪影响，而且不适合深水区的风电场。

二、桶式基础
桶式基础是一种较新的海上风机基础形式，它是将一种可以漂浮的桶状物质放置在海底或者浮标上，并以桶自身的重量或向下排水来产生足够的稳定力支撑风机。

该基础形式适用于水深较深，基础不易沉入海底的场合，可以大大减少安装的难度和成本。

然而，由于该基础的尺寸较大，在运输和装配方面会存在一定困难。

三、吊装式基础
吊装式基础是一种相对比较常见的海上风机基础形式。

它的原理是在海底先钻好一个孔，再将整个基础系统通过吊装机构放置在孔里。

该形式的设计使其能够适应不同水深和地质条件，同时也提高了基础的承载能力。

由于需要吊装机构的配合，它的装配难度和成本较高。

四、桩框式基础
桩框式基础是一种兼具单桩式基础和框架式基础的特点的海上风机基础形式。

它的基本结构是一组互相平行的桩体形成的桩群，在桩群
的顶部固定一个框架，风机塔身在框架上安装。

该基础形式适用于在较小的面积内固定多台风机，同时也可以降低风机维护和维修的成本。

海上风机基础形式（原创实用版）目录一、引言1.全球能源状况与可再生能源的发展2.海上风力发电的重要性二、海上风电机组基础结构1.现今主要的海上风电机组基础结构2.海上风电基础的适用情况及优缺点三、海上风电发展趋势1.全球海上风电市场概况2.我国海上风电发展现状与政策支持3.未来海上风电发展趋势及挑战四、结论1.海上风电发展的意义2.对未来海上风电发展的展望正文一、引言1.全球能源状况与可再生能源的发展随着全球气候变暖和能源价格的持续上涨，发展新能源和可再生能源已成为一个全球化态势。

据统计，全球已有超过 120 个国家和地区制定了发展可再生能源的政策框架，其中一半以上为发展中国家。

可再生能源，如风能、太阳能、水能等，不仅对环境保护具有重要意义，也有助于减少对传统化石能源的依赖，提高能源安全和可持续性。

2.海上风力发电的重要性海上风力发电作为一种清洁、可再生的能源形式，具有巨大的潜力和优势。

相较于陆上风电，海上风电具有风力资源更丰富、占地面积小、对土地利用影响小等优点。

因此，在全球范围内，海上风电正逐渐成为可再生能源领域的一个重要发展方向。

二、海上风电机组基础结构1.现今主要的海上风电机组基础结构海上风电机组的基础结构主要有四种：固定基础、浮动基础、单桩基础和群桩基础。

固定基础指将风电机组直接安装在海底的固定基础上，适用于水深较浅的海域。

浮动基础则采用浮箱或浮球等结构，将风电机组悬浮在海面上，适用于水深较大的海域。

单桩基础和群桩基础则是将风电机组支撑在若干个桩基上，适用于不同地质条件的海域。

2.海上风电基础的适用情况及优缺点不同类型的海上风电基础结构有其各自的适用情况和优缺点。

固定基础适用于浅海区域，但受海底地质条件影响较大；浮动基础适用于深海区域，但建设和维护成本较高；单桩基础和群桩基础则在稳定性和经济性方面具有较好的平衡。

因此，在实际应用中，需要根据具体的海域条件、风力资源和经济性等因素综合选择合适的基础结构。

海上风电基础形式及关键技术综述海上风电是指将风力发电机组安装在海上平台上，利用海上的高风速和稳定的风能资源发电的一种新能源。

相比于陆上风电，海上风电具有风速更高、风能资源更为丰富、发电量更大等优点，因此被视为未来风能发电的重要发展方向之一、本文旨在综述海上风电的基础形式和关键技术。

一、基础形式1.海上浅水沉箱式基础：采用沉箱式基础是目前应用最广泛的海上风电基础形式之一、它采用钢质沉箱作为支撑结构，通过将沉箱沉入海底然后灌注混凝土的方式固定在海底。

它的优点是施工简单方便、成本较低，但仅适用于水深在30米以内的海区。

2.海上钢桩式基础：钢桩式基础是适用于水深较深的海区的一种海上风电基础形式。

它采用钢制桩或者预制混凝土桩作为主要支撑结构，通过将桩固定在海底的方式支撑风力发电机组。

它的优点是适用于水深在30米以上的海区，能够承受较大的浪涌和冲击力。

3.海上浮式基础：浮式基础是一种新型的海上风电基础形式，它采用浮式平台作为主要支撑结构，通过浮力来支撑风力发电机组。

浮式基础的优点是可以适用于任意水深的海区，同时可以进行动态调整和定位，适应更为复杂的海洋环境。

二、关键技术1.海洋环境适应性：海上风电基础需要能够承受较大的海浪冲击、潮汐流速以及海水腐蚀等海洋环境的影响。

因此，要保证海上风电基础的耐腐蚀性和结构强度，选择合适的材料和表面处理技术，同时进行充分的结构设计和计算分析。

2.抗风性能：风是驱动风力发电机组工作的关键因素，因此海上风电基础需要具备良好的抗风能力。

这涉及到基础的结构形式选择、基础的稳定性和刚度设计等方面。

同时，需要进行合理的排布和间距设置，以减小风力发电机组之间的相互影响。

3.施工与维护技术：海上风电基础的施工和维护需要考虑到海上工作环境的恶劣性。

因此，需要开发高效的施工技术和维护技术，采用合适的船舶和设备，使得基础的建设和维护能够在复杂的海洋环境中进行。

4.高效发电技术：海上风电的发电效率对于经济可行性和环境效益至关重要。

海上风电风机基础结构形式及安装技术摘要：海上风力发电是未来主要风能趋势，且海岸滩涂风力储量丰富，具有巨大开发潜力。

但是海上存在复杂区域条件和不稳定地形，直接开发很容易引起海底土壤侵蚀和液化，这直接影响到海上风力发电机基础安全性和稳定性。

针对现有风力发电机基础，本文分析现有海上风力发电机基础结构形成，探讨其施工安装技术。

关键词：风机基础；单桩基础；安装技术前言：随着传统热能发展停滞，新能源增长会成为全球趋势。

由于热力和煤炭资源不足，清洁能源成为全球能源领域的热门话题。

风力发电作为清洁、无污染的可再生能源，越来越受到人们关注，本文将对海上风电风机进行分析探讨。

1 现状风能具有可持续发展，是一种清洁无污染能源，是未来能源发展方向。

面对我国当前环境污染现实和环境保护以及节能减排的迫切需要，海上风电将进入发展黄金时代。

故此，近年来将是海上风电发展爆发阶段。

海上风电机组安装，现已建成许多套，在基础上对风力发电机进行综合提升[1]。

2 基础结构形式通常，海上风力发电机形态基础结构主要包括重力基础、单桩基础、高桩承台基础、多桩基础及导管架式基础、吸力锚基础，详见下表。

2.3 高桩承台基础高桩承台基础需要根据实际地质条件和施工难度施工，其外围桩通常从一定角度向内倾斜。

地基应用于风电设备建造前，它是由基桩和上部承载平台组成，是沿海码头常见结构。

优点是对水平位移受力和阻力有利；缺点是基底较长，整体结构较重，因此适合于深度小于20米浅海海域。

2.4 多桩基础多桩基础使用多个钢堆，管道方向上部连接在钢桁架基础部分，基础上部连接在塔筒上。

多桩基础主要用于大规模风力发电园区和水深海域，在许多国家都有使用。

适合水深300米内海洋地区，不适合海底岩石多发地区情况。

多桩基础在海上石油和生产平台建设上非常成熟，可以应用于大众化和海上风能。

其优点包括质量轻、基础强度高、安装技术成熟，适用于深海；缺点是需要大量钢材，生产时间长，成本相对高，安装易受到天气影响[3]。

海上风电场风机基础介绍技术服务中心业务筹备部前言近年来，国家对清洁能源特别是风电的发展在政策上给予了很大支持，使得中国风电得到蓬勃发展。

风力发电作为新能源领域中技术最成熟、最具规模化开发条件和商业化发展前景的发电方式，获得了迅猛发展。

随着风电机组从陆地延伸到海上，海上风电正成为新能源领域发展的重点。

本文结合国内外海上风电场具体的风机基础，对现有的海上机组的基础类型逐一介绍，目的是对海上风机基础形成一个初步的了解，为公司日后的海上服务业务做铺垫。

为人类奉献白云蓝天，给未来留下更多资源。

2目录1 风机基础类型--------------------------------------- 4 1.1 重力式基础----------------------------------------- 4 1.2 单桩基础------------------------------------------- 6 1.3 三脚架式基础--------------------------------------- 8 1.4 导管架式基础-------------------------------------- 10 1.5 多桩式基础---------------------------------------- 111.6 其他概念型基础------------------------------------ 122 海上风力发电机组基础维护 -------------------------- 14为人类奉献白云蓝天，给未来留下更多资源。

3为人类奉献白云蓝天，给未来留下更多资源。

4 1 风机基础类型1.1 重力式基础重力式基础,顾名思义是是靠重力来追求风机平衡稳定的基础,重力式基础主要依靠自身质量使风机矗立在海面上,其结构简单，造价低且不受海床影响，稳定性好。

缺点是需要进行海底准备，受环境冲刷影响大，且仅适用于浅水区域。

海上风力发电的基础形式及关键技术分析发表时间：2019-07-23T17:20:57.353Z 来源：《基层建设》2019年第13期作者：莫瑞杰[导读] 摘要：风含有巨大的能量，是水资源总能量的10倍。

广州健平工程技术咨询有限公司摘要：风含有巨大的能量，是水资源总能量的10倍。

目前，陆地上已经形成了许多代风电，但随着人口迁移和人口的增长，陆地上的风能不仅取代了人类活动，而且还产生了干扰群众正常生活的噪声，阻碍了陆地风电领域的发展。

因此，人们逐渐将观点转向海洋：海上风能不会影响人们对土地的需求，可以为人们带来丰富的资源。

关键词：海上风力发电；风能；桩基础结构；导管架基础；重力式基础引言海上风电的优势在于湍流较少，主风方向更稳定，节约土地资源，近年来风已被欧洲市场认定为清洁能源。

欧洲发展迅速。

利用目前对海上风能主要形式的研究来确保世界各国的经济安全以及中国海上能源生产风能业务的积极发展对于中国能源的使用和分配至关重要。

一、桩基础结构桩基础结构分为三类：单桩基础、多桩基础和三角桩基础。

单桩基础结构是目前世界上应用最多的风力发电基础机构，由大直径钢管组成。

单桩基础的固定方式是采用液压撞击法，撞锤将钢管夯入海床或者在海床安装钻孔形成的。

这种基础的直径有3～6m宽，壁厚约是直径的1%。

钢管插入海床的深度根据海床土壤强度来定，依靠测土给予的压力传递荷载。

单桩基础适合建设于浅水水域或是水深为20～25m的中水水域，且土质良好的海床上。

单桩基础的建设无需做海床准备，安装方法简单，但移动较为困难，且由于其钢管直径大，施工时需要借助特殊打桩船进行作业，若海床并非是适宜的土壤而是岩石，则还要增加钻洞加大投入费用。

单桩基础结构广泛应用于欧洲海上风力发电场，这也逐渐成为建设海上风力发电的一个标准。

多桩基础是多个桩基打入土内的一种形式，打桩方向可以斜向打入或者竖直打入，这种形式概念源自于海上油气开发项目。

多桩基础可以很好地抵抗海上波浪、海水动力，适合应用于中等水深与深水水域中。