海上风机基础形式与风机安装发展趋势
2024年海上风电安装船市场发展现状
海上风电安装船市场发展现状引言近年来，随着全球环境保护意识的增强和可再生能源的重要性日益凸显，海上风电发电成为了各国重要的能源开发方向之一。
而为了实现海上风电场的建设，海上风电安装船也逐渐崭露头角，成为了海上风电产业链中不可或缺的一环。
本文旨在探讨海上风电安装船市场的发展现状，并对未来的发展趋势进行展望。
1. 海上风电安装船的种类1.1 自航式海上风电安装船自航式海上风电安装船是一种配备自主推进系统的船舶，能够以自身动力进行海上移动和定位。
它可以根据具体的需求调整船体位置和姿态，以便将风电设备准确安装在海上风电场上。
此类船舶具备较强的适应性和灵活性，因此在海上风电建设中得到了广泛应用。
1.2 半潜式海上风电安装船半潜式海上风电安装船通常由一个类似船体的主体和一对支腿组成。
通过将主体部分潜入水中，可以提供稳定的工作平台，以便进行风电设备的安装和维护。
这种类型的船舶适用于一些较深海域的风电场建设，其稳定性和吊装能力相较于自航式船舶更为出色。
2. 海上风电安装船市场现状截至目前，全球海上风电安装船市场发展迅速，各国纷纷投入大量资源进行研发和建设。
据统计数据显示，欧洲是全球海上风电安装船市场的主要消费地区，其拥有最多的海上风电装置并且需要更多的安装船来满足需求。
此外，亚太地区和北美地区也在加大对海上风电安装船的需求投入。
当前市场上的海上风电安装船主要由欧洲和中国等地的船舶制造商生产。
这些船舶制造商在技术创新和产品质量方面不断努力，以满足市场需求。
同时，一些大型能源公司和投资机构也开始加大对海上风电安装船的投资力度，推动市场进一步发展。
然而，海上风电安装船市场的发展仍然面临一些挑战。
首先，安装船的造价较高，给投资者带来了一定的压力。
其次，一些新兴市场的法规和政策对海上风电安装船的使用和进入存在一定的限制，这也加剧了市场竞争和不确定性。
3. 发展趋势展望虽然面临一些挑战，但海上风电安装船市场仍将保持快速增长的趋势。
海上风电基础结构研究现状及发展趋势
第２期黄维平，等：海上风电基础结构研究现状及发展趋势１３１ｌ海上风电基础结构研究１．１设计荷载研究作用在海上风电机组基础结构上的荷载包括风轮机运转荷载（见图１）和海洋环境荷载。
风轮机运转荷载是由风和风机叶片相互作用产生的，Ｒｕｎｅ等人心］采用气动弹性方法计算作用在叶片、风轮机及水面上结构的空气动力荷载，采用非线性弹簧和阻尼器模拟桩一土相互作用，研究了单桩结构在风浪作用下的动力耦合响应问题。
研究表明，基础结构的性质对海上风电机组结构系统的动力特性有较大的影响，因此，基础结构模型作为系统气动弹性模型的一部分是非常重要的。
它不仅影响基础结构的设计荷载，而且影响系统其它组成部分的设计荷载。
极端响应是海上风电机组基础结构设计的一个重要变量，它图１风轮机荷载示意Ｆｉｇ．１Ｌｏａｄｏｆ诵ｎｄｔｕｒｂｉｎｅ包括叶片的拍向弯矩和基础结构的倾覆力矩。
文献［３］采用现场测量数据对极端响应分布的统计不确定性进行了贝叶斯分析，结果表明，极端响应的概率分布符合韦伯分布。
海上风电机组基础结构与海洋平台的结构形式有较大区别，且水深较浅。
因此，波浪荷载的计算多采用非线性波模型。
Ｌｉａｎｇ等人［４］研究了非线性波与海上风电机组基础结构相互作用的数值模拟问题，提出了一个新的模拟非线性波与任意截面形状直立结构相互作用的数值方法。
该方法的主要优点是不需要特殊的算法来模拟破碎波。
Ｈｅｎｄｅｒｓｏｎ等人［５］采用线性和非线性波浪模型研究了波浪运动模型、波浪荷载模型和结构模型对确定海上风电机组基础结构流体动力荷载的影响。
研究表明，采用线性波模型计算海上风电机组基础结构流体动力荷载是不安全的，应该采用非线性波模型。
文献［６］的研究表明，结构的最大流体动力荷载出现在强非线性非破碎波条件下。
随着海上风电技术的不断进步，风机规格越来越大，水深越来越深，使得传统固定式基础结构的一阶固有频率降至０．２５～０．３５Ｈｚ之间。
而一些海浪谱，如瑞典Ｂｏｃｋｓｔｉｇｅｎ海上风电场测量的海浪谱，其第二个谱峰频率约为０．３Ｈｚ，可能引起共振。
海上风机基础形式
海上风机基础形式（原创实用版）目录一、引言二、海上风力发电基础形式概述1.定义及分类2.发展背景及意义三、海上风电机组基础结构1.现今主要形式2.各类基础结构的适用情况及优缺点四、海上风电基础的发展趋势五、结论正文一、引言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世界各国的共同关注。
其中，海上风力发电作为一种清洁、可再生的能源形式，得到了越来越多国家的重视。
为更好地推广和应用海上风电技术，本文将对海上风力发电基础形式进行分析和探讨，以期为海上风电场的建设提供借鉴和参考。
二、海上风力发电基础形式概述1.定义及分类海上风力发电基础形式是指支撑海上风电机组的建筑物或结构物。
根据不同的分类标准，海上风电基础形式可以分为以下几类：（1）固定式基础：包括单桩、群桩等类型，主要适用于浅海区域。
（2）漂浮式基础：主要包括单体漂浮式、群体漂浮式等类型，适用于深海区域。
（3）海底固定式基础：如海底电缆、海床锚等类型，适用于深海区域。
2.发展背景及意义随着全球能源消耗的持续增长和环境污染问题日益严重，各国政府纷纷提出发展可再生能源的战略目标。
海上风力发电具有资源丰富、占地面积小、对环境影响较小等优点，成为各国政府和企业竞相发展的领域。
海上风力发电基础形式的研究和创新，对于提高海上风电场的安全性、稳定性和经济性具有重要意义。
三、海上风电机组基础结构1.现今主要形式目前，海上风电机组的基础结构主要有以下几种：（1）单桩基础：单桩基础是海上风电场中最常见的一种基础形式，其结构简单，施工方便，适用于各种海况。
（2）群桩基础：群桩基础由多根桩基组成，可以提高风电机组的稳定性，适用于海况较恶劣的区域。
（3）漂浮式基础：漂浮式基础适用于深海区域，其主要特点是可以随着海浪的波动而上下浮动，以减小对海底的影响。
（4）海底固定式基础：海底固定式基础通过海底电缆、海床锚等结构将风电机组固定在海底，适用于深海区域。
2.各类基础结构的适用情况及优缺点（1）单桩基础：适用情况广泛，优点是结构简单、施工方便，缺点是对海况要求较高。
海上漂浮式风电基础的发展现状和趋势
海上漂浮式风电基础的发展现状和趋势全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：海上浮式风电基础是一种新型的风电基础形式，具有灵活性高、安装便捷等优势，近年来得到了越来越多的关注和投资。
本文将分析当前海上浮式风电基础的发展现状和未来趋势。
一、发展现状1. 技术成熟度提高随着技术的不断进步和研发投入的增加，海上浮式风电基础的技术成熟度逐渐提高。
目前，一些海上风电项目已经采用了浮式基础，并取得了不错的效果。
2. 项目规模逐渐扩大随着海上浮式风电基础技术的不断完善，项目规模也在逐渐扩大。
一些大型风电开发商纷纷投入海上浮式风电项目，推动了全球浮式风电的发展。
3. 政策支持力度加大为了推动清洁能源发展，各国政府纷纷加大对海上浮式风电项目的支持力度。
欧洲多国已经出台了针对海上风电的支持政策，促进了浮式风电的发展。
二、发展趋势1. 技术不断创新未来，海上浮式风电基础将会不断进行技术创新，提升风电机组的效率和稳定性。
随着新材料的应用和智能化技术的发展，浮式风电基础将会更加可靠和高效。
3. 区域多元化发展未来，海上浮式风电基础将面向更多的区域进行发展。
除了传统的海洋地区，陆上水域和淡水水域也将成为浮式风电的新兴市场，为风电产业带来新的发展机遇。
海上浮式风电基础是风电行业的未来发展趋势之一，具有巨大的市场潜力和发展空间。
随着技术的不断进步和政策的支持，相信浮式风电将在未来得到更好的发展。
第二篇示例：我们不得不承认，目前海上飘浮式风电基础技术相对于传统的固定式基础技术还处于发展的初级阶段。
随着技术的不断成熟和发展，人们对于海上飘浮式风电基础技术的潜力也有了更大的认识。
相比较于传统的固定式基础技术，海上飘浮式风电基础技术具有以下几个优势：海上飘浮式风电基础技术可以有效解决水深较大的海域无法使用固定式基础的困扰。
由于海上飘浮式风电基础不需要在海底上固定，而是通过浮力或者吸盘等方式保持稳定，因此可以适用于更深的海域，开辟了更多的海上风电开发潜力；海上飘浮式风电基础技术在安装和维护方面更加方便和灵活。
浅谈海上风电发展趋势
浅谈海上风电发展趋势
首先，海上风电的装机容量将继续增长。
根据国家发改委的计划，到2020年，我国海上风电装机容量将达到5GW左右。
而且，在全球范围内，海上风电的装机容量仍会不断提升。
这主要受益于技术的进步，例如风机的加大尺寸、叶片材料的改良、机组的集成化设计、水下高压电缆技术的升级等等。
这些技术的不断升级和完善将极大地提高海上风电的
效益和可靠性。
因此，未来海上风电的装机容量还将继续上升。
其次，海上风电的成本将持续下降。
由于风能资源的天然特性，在海上风能的开发中，其实际的损失和成本较低，比起陆地风电甚至是传统的燃煤发电，海上风电的成本要相对
较低。
而且，随着技术的普及和市场竞争的加剧，海上风电的成本还将大幅度下降，进一
步降低海上风电的电价和成本，提高其竞争力。
第三，海上风电将趋于智能化。
由于海上环境复杂，海上风电的运维和管理非常复杂，而且存在较大风险。
好在近几年来，人工智能、大数据、物联网等新一代信息技术的快速
发展，海上风电的智能化程度大大提高。
未来，通过技术的不断革新和创新，海上风电将
实现更加自动化、智能化的运营管理，降低运维成本和风险。
第四，海上风电将逐渐走向离岸深海。
当前，海上风电主要部署在浅海区域，而未来
随着开发技术和设备的不断升级和完善，将逐渐走向离岸深海区域，这样可以充分利用海
域资源，以及避开岩石地质构造和海底管线等障碍物的影响，同时也会降低在陆地开发环
节中的对土地的依赖。
海上漂浮式风电基础的发展现状和趋势-概述说明以及解释
海上漂浮式风电基础的发展现状和趋势-概述说明以及解释1.引言1.1 概述海上漂浮式风电基础作为一种新型的风能利用技术，具有巨大的发展潜力和广阔的应用前景。
随着全球对可再生能源需求的不断增长和对传统能源资源的逐渐枯竭，海上风电逐渐成为了重要的替代能源选择之一。
相比于陆上风电场，海上风电场能够充分利用海上风速更大、稳定性更高的特点，提供更为可靠的能源供应。
海上漂浮式风电基础作为海上风电发展的重要组成部分，其与传统的固定式基础不同，采用了浮动的结构设计，可以在深海等复杂环境下进行建设和运营。
相比于固定式基础，漂浮式基础具有施工便利、适应多种海底地质条件的优势，大大降低了建设和运维成本。
目前，海上漂浮式风电基础已经在一些发达国家和地区得到了广泛应用和推广。
特别是在欧洲地区，已经建成了若干座海上漂浮式风电场，取得了较好的经济效益和环境效益。
这些成功案例为海上漂浮式风电基础的发展奠定了坚实的基础，并为其未来的发展提供了宝贵的经验和参考。
然而，海上漂浮式风电基础还存在一些挑战和问题，包括技术成熟度不高、运维难度大、经济投资回报周期较长等。
解决这些问题，提高海上漂浮式风电基础的性能和可靠性，是当前研究的重点和挑战之一。
未来，随着技术的不断进步和创新，海上漂浮式风电基础将会迎来更为广阔的发展空间。
一方面，技术上将采取更加高效、可靠的设计和施工方法，提高基础的稳定性和抗风能力；另一方面，经济上将加大投资力度，降低建设和运维成本，提高经济效益，进一步推动海上漂浮式风电基础的应用和推广。
总之，海上漂浮式风电基础作为海上风电发展的重要组成部分，具有广阔的发展前景。
在克服一些技术和经济上的挑战后，相信海上漂浮式风电基础将为人类提供更加清洁和可持续的能源供应，并在全球能源转型中发挥重要作用。
文章结构部分的内容如下：文章结构:本文主要分为引言、正文和结论三个部分。
1. 引言1.1 概述在引言部分,我们将对海上漂浮式风电基础的发展现状和趋势进行综述。
海上风机基础形式
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。
海上风机基础形式
海上风机基础形式摘要：一、引言1.全球能源状况与可再生能源的重要性2.海上风力发电的发展背景与现状二、海上风电机组基础结构1.海上风电机组基础形式的分类2.各类基础结构的特点与适用情况三、海上风电基础的优缺点分析1.优点2.缺点四、海上风电基础的发展趋势1.技术创新与发展方向2.市场需求与政策支持五、结论1.海上风电基础在风电场建设中的重要性2.对未来海上风电基础发展的展望正文：一、引言1.全球能源状况与可再生能源的重要性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。
许多国家和地区都纷纷制定了发展可再生能源的政策框架，以应对能源危机和环境问题。
其中，海上风力发电作为一种清洁、可再生的能源形式，受到越来越多国家的关注和重视。
2.海上风力发电的发展背景与现状海上风力发电是指在海上利用风力发电机组进行发电的一种可再生能源形式。
相较于陆上风力发电，海上风力发电具有风力资源更丰富、占地面积小、对土地资源影响小等优点。
近年来，随着技术的不断创新和成熟，海上风力发电在全球范围内得到了广泛应用和快速发展。
二、海上风电机组基础结构1.海上风电机组基础形式的分类海上风电机组基础结构主要分为以下几种形式：单桩基础、多桩基础、导管架基础、浮式基础等。
各种基础结构有其独特的特点和适用情况。
2.各类基础结构的特点与适用情况（1）单桩基础：单桩基础是指风电机组通过一根桩基固定在海床上。
这种基础结构简单、施工方便，适用于水深较浅、海床地质条件较好的区域。
（2）多桩基础：多桩基础是指通过多根桩基将风电机组固定在海床上。
这种基础结构稳定性较好，适用于水深较深、海床地质条件较差的区域。
（3）导管架基础：导管架基础是指通过一个导管架将风电机组固定在海床上。
这种基础结构适用于水深较深、风力资源丰富的区域，但其施工难度较大。
（4）浮式基础：浮式基础是指风电机组通过一个浮动平台固定在海面上。
这种基础结构适用于水深较深、海床地质条件较差的区域，但其设计和施工难度较大。
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海上风机基础形式与风机安装发展趋势
作者：陆俊杰
来源：《名城绘》2018年第10期
摘要：风电机组基础形式决定风机设备的安装方式，至今制约着我国海上风电产业发展的主要因素，是缺乏离岸型风电机组的专业安装船舶。
目前，包括三一重工、振华重工在内的国内设备制造厂家开始进入专业海上风电机组吊装船的制造领域。
但是，为使专业安装船舶适应海上风电机组的吊装要求，还必须要对大型海上风电机组的发展进行有前瞻性的预测，以满足未来海上风电场不断变化的安装要求。
关键词：海上风电机组；风电机组安装；安装方法
1风电机组安装基础的类型
海上风电机组的基础形式主要取决于水瀑和海底地质条件，同时与机组的安装方法有关。
可选择的基础形式较多，主要有重力式基础、单桩或多桩基础、导管架基础、吸入沉箱基础和浮武基础等。
在目前已建成海上风电场中，较多的应用了图1所示的重力式或单桩（多桩）式基础。
一般而论，重力式基础适合水深度较浅的区域，但在过浅的区域可能会受到波浪的影响。
重力式基础的沉箱大部分可在岸上制造完成，且不需要打桩。
因而成本较低，在置放重力式基础前，通常需要对海底进行预先的平整处理，凿开海床表层换以层铺的沙砾层。
此后，使用驳船运送或漂浮拖驳至场址，基础就位之后再用混凝土将其周边固定。
重力式基础可分为混凝土重力式基础和钢结构重力式基础。
混凝土重力基础的制造工艺简单，完全依靠自身的重力置于海底，适合于各种类型的海床。
早期的海上风电场一般采用混凝土基础，但是由于其巨大的质量（如某工程的单个基础达1800吨），给运输和安装施工带来很大的困难，钢结构重力式基础虽然同样需要制作重力沉箱，但可根据海况设计和制造钢结构，在安装就位后，再根据需要向钢结构基础中浇注高密度的橄榄石压载，达到基础重力的设计要求，使其整体重量得以大幅度降低，更便于安装和运输。
但钢制基础不适台腐蚀性强的海域。
1单桩和多柱基础
桩式基础是海上机组的另一种常用基础形式。
此类基础通常有两种施工安装方法，一种是在指定地点，采用打桩锤将管状桩基打入要求的海床深度。
另一种是使用钻孔机在海床钻孔，装人桩后再用水泥浇注。
与重力式基础比较，桩式基础通常适用干较澡的海域，水深可达到30m以上。
由于桩墓与塔架都为管状，因此在现场其间的连接更便捷些。
但对于基岩层距离海柬远或坚硬岩石海床，打桩的过程可能需要增加较多成本。
甚至难以实施。
对于水深度较浅且
基岩离海床表面很近的位置，单桩式基础是最好的选择，相对较短的岩石槽即可以承受整个机组结构的倾覆力距。
多桩基础近年也得到一些工程的采用。
我国东海大桥海上风电场即采用了此种基础形式。
多桩基础的施工，需要将多根制作好钢管柱用船舶运到现场，然后由现场打桩船打桩到要求的海床深度。
利用桩桩基础，通过钢套箱模板浇注混凝土制作基础，再将多根桩连成整体。
在基础满足强度要求后，将钢套箱进行拆除处理。
通常多桩比单桩基础适用的海域要深些，且更适合于淤泥层较厚的海域。
多桩基础采用的桩也相对较长，如东海大桥海上风电场所用桩长度超过了8米。
2风电机组安装方法及发展趋势
海上风电机组安装的目标都是以适当的投入尽量减少海上作业时间，减少海上安装的不确定性，从而节约总成本并避免工期延误。
目前海上风电机组安装的方法主要有两种：第一种为风电机组传统吊装法，第二种是风电机组整体吊装法。
2.1传统吊装方法
传统吊装法经过了几十年的发展，在海上风电机组安装中的应用广泛。
此类安装方法主要分为3个步骤：
（1）机组的基础桩安装；
（2）风电机组塔架部件的安装，
（3）机组的机舱及叶片部件安装。
在采用传统吊装法的施工过程中，基础、塔筒和机舱及叶片安装需要在海上，分不同阶段来完成。
用合适的运输船将基础桩运输到位，用打桩船把桩打到海底；然后需要在基础桩上安装船舶登靠设施、J形管、悬梯、平台等辅助设施，布好海缆后，再使用起重船进行风电机组塔架的分段吊装；此后分别吊装机舱、轮毂和叶片部件。
海上机组的传统吊装法的实施过程，可以完全分开的各个部件，也可以是在一定程度上在岸上进行一些部件的预组装。
例如，比较常用的所谓“兔耳朵”式的运输方式，即先在岸上将机舱内的部件安装好，并将2片叶片预装在轮毂上·通过驳船运输到现场，进行塔架、机舱和“兔耳朵”式风轮部分吊装后。
最后将1片叶片安装到位。
上述吊装通常需要10～15时的时间，完成后需要通过直升机或小艇将工作人员运送到凤电机组进行风电机组上的调试。
上述的风电机组传统吊装法，由于安装过程主要在海上完成，安装时间长短与天气的关系极大。
若遇不好天气，会严重影响安装的进度计划。
同时，安装后的风电机组调试过程也需在海上完成，可能出现的机组故障，也会导致初期成本大幅度增加。
2.2 风电机组的整体安装方法
风电机组整体安装是一种施工新技术，其设计原则遵从了“能在陆上安装就不在海上安装，能在地面安装就不在高空安装”的理念：将包括凤电机组的塔架、机舱及叶片预先在岸边的船上整体安装并调试，然后再整体运送到场址进行安装。
由于机组的整体均在岸边装配甚至预试车，可以降低海上天气对安装的影响和海上试车的故障率。
3结束语
上风电场在欧洲北海海域发展迅速，海上风电枫组安装技术不断更新；在我國，海上风电场刚起步，海上风电机组安装技术正处于摸索阶段。
上文通过对国内外两个典型的海上风电场海上风电机组的安装进行比较，阐述了海上风电机蛆的安装理念，探讨未来海上风电机组安装方法。
参考文献：
[1]张太佶，汪张棠，海上风电设备安装船的崛起和发展，中国海洋平台，2009.
[2]张蓓文，海上风电场设备吊装[J]上海电力，2017.
[3]姚兴佳，隋红霞，刘颖明，王晓东，海上风电技术的发展与现状[J]上海电力，2007.
[4]龚闽谭家华蝈升自航式船发展概况[J]海洋工程，2016.
（作者单位：江苏龙源振华海洋工程有限公司）。