海上風力發電工程安裝介紹

1.ArklowBank海上風電場
圖4?5所示為跳爆竹號(JumpingJack)安裝船,由荷蘭Mammoet與VanOordACZ聯合建造,有4條可以伸縮的支架,起重達1200t,是一種新型纜索起重駁船,還可用于安裝基礎。
圖4?5 跳爆竹號安裝船
該工程采用分體安裝方式,包括吊樁與起樁、打樁與垂直度控制、風電機組運輸、海上安裝塔柱、機艙與葉輪吊裝(見圖4?6)、葉輪翻轉等過程。
圖4?6 機艙與葉輪吊裝
2.東海大橋海上風電場
(1)風電機組基礎結構風電機組基礎型式采用高樁混凝土承臺,每個機組設置一個基礎,共34座基礎,特點為對軟土地基適應性好,利于機組過渡段的安裝,基礎結構整體性強,防撞性能好(見圖3?12)。(2)風電機組基礎施工風電機組基礎施工工藝包括打樁、鋼套箱、安裝塔筒連接段(埋設件)、扎鋼筋、澆混凝土、養護、安裝平臺鋼結構和防撞設施、防腐等,對于施工船、打樁設備、施工工藝要求很高,受天氣影響大。基礎施工包括大直徑超長樁沉樁、承臺混凝土澆筑(見圖4?7),鋼管樁沉樁采用柴油錘。
圖4?7 風電機組基礎承臺
(3)海纜施工海纜施工的主要施工設備為專用海纜鋪埋設施工船(見圖4?8)、水力機械埋設機(見圖4?9),其中,海纜的鋪埋同步完成,涉及路由掃海、海上鋪纜、海纜登陸、J形管道穿纜等,穿越海堤采用了水平定向非開挖技術。
圖4?8 海纜鋪埋設施工船
圖4?9 水力機械埋設機
(4)機組安裝如圖4?10所示,采用陸上拼裝、海上整體運輸、海上整體吊裝方案,施工難點為海上超高、超限、大重件的吊裝,以及海洋環境下的安裝定位。
圖4?10 機組安裝方案
3.我國渤海海上風電場
渤海海上風電場是我國首個在渤海灣完成的海上風電場,一臺1.5MW直驅型風電機組在陸上安裝完成,再經過海上運輸170nm(314.84km)。其安裝過程如圖4?11所示,分為以下過程:a)塔架翻轉;b)塔架安裝;c)陸地組裝;d)吊裝框架實驗;e)海上運輸;f)海上吊裝。
圖4?11 安裝過程
4.我國江蘇如東150MW潮間帶風電場工程
800t全回轉海上風電安裝船用于世界首座潮間帶風電場江蘇如東150MW風電場一期示范工程的建設。江蘇如東潮間帶150MW風電場示范工程,單位造價約1.5萬元/kW,正常年發電等效利用小時數為2700h左右,與同規模陸上風電相比節約用地40多畝,多發電7200kWh;與上海東海大橋海上風電場項目相比節約投資9億元。該工程采用3MW風電機組,單管樁結構,相對于以往采用的過渡樁結構,相對減少造價5000萬元(100萬/基×50基),工程建設周期與以前過渡樁結構相比縮短了一半。
該工程已成功實施,改變了以往落后的多樁基礎施工方式,單樁打樁的平均垂直度達到1.6‰,其中,最佳垂直度指標達到0.62‰。該工程由于采用了成功研發的專業高效的打樁設備和施工作業技術,打破了丹麥等歐洲少數國家對灌漿材料及技術的壟斷,使得風電機組過渡段與基礎樁一體化設計成為可能,減少了過渡段安裝,二次灌漿和調節垂直度等冗余環節,降低了海上風電的建設成本,
從而有助于降低海上風電上網電價,為大規模海上風電場的建設與應用奠定了堅實的技術基礎。