海上风力发电机PPT课件
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海上风力发电机PPT课件
适用情况:水深一般小于10m,任何地质条 件的海床。优点在于:结构简单,造价低;抗 风暴和风浪袭击性能好,其稳定性和可靠 性是所有基础中最好的。
4、吸力式基础
该基础分为单注及多注吸力式沉箱基础等。吸 力式基础通过施工手段将钢裙沉箱中的水抽出 形成吸力。想比前面介绍的单桩基础，该基础 利用负压方法进行，可大大节省钢材用量和海 上施工时间，具有较良好的应用前景。
2、多桩基础 （1）普通多桩基础 （2）三脚桩基础
（1）普通多桩基础
普通多桩基础,根据实 际的地质条件和施工 难易程度还可以做成5 根桩, 外围桩一般做成 一定角度的倾斜。这 种基础与单桩基础 没 有本质上的区别,其适 用范围、优缺点和单 桩基础都相差无几。
（2）三脚桩基础
三脚桩基础,采用标准的三腿 支撑结构,由中心柱、三根插 入海床一定深度的圆柱钢管 和斜撑结构构成,钢管桩通过 特殊灌浆或桩模与上部结构 相连,其中心柱提供风机塔架 的基本支撑。这种基础由单 塔架结构简化演变而来,同时 增强了周围结构的刚度和强 度。
（3）高产出。海上风电场允许单机容低,通过更高的转动速度及电压,可获取更高 的能量产出
三、海上风力发电机组三个主要部分
（1）塔头（风轮和机舱） （2）塔架 （3）基础（水下结构与地基）
四、海上风力发电基础的形式
1、单桩基础 2、多桩基础 （1）普通多桩基础 （2）三脚桩基础 3、重力式基础 4、吸力式基础 5、悬浮式基础
5、悬浮式基础
它是漂浮在海面上的盒式箱体,风电设备的支撑塔 柱固定在盒式箱体上。在水深大于50m时,采用其 它形式的基础形式不经济时,就考虑浮体结构,浮体 根据锚固系统的不同而采取不同的形状,一般为矩 形、三角形或圆形。目前,还没有海上风电场应用 这种基础,但待浅海海域开发完毕,风电场向深海发 展的时候,浮体支撑必然有其广阔的应用前景。
风力发电ppt较详细PPT课件
市场推广
通过宣传和教育，提高公 众对风力发电的认识和接 受度，促进市场需求增长。
竞争环境
建立公平的市场竞争机制， 打破行业垄断，吸引更多 企业参与风力发电项目的 投资和建设。
技术瓶颈与解决方案
风能利用率
提高风能利用率，降低风能成本， 是当前面临的主要技术瓶颈之一。 通过研发更高效的风力发电机组 和优化风电场布局，可以提高风
能利用率。
储能技术
发展储能技术，解决风能发电的 间歇性问题。例如，利用电池、 抽水蓄能、压缩空气储能等技术， 实现风电场的有功无功调节和调
峰填谷。
输电技术
加强智能电网建设和特高压输电 技术的研究，提高风电并网和远
距离输送的能力，降低损耗。
环境保护与可持续发展
减少对环境的影响
合理规划风电场的位置和规模，避免对生态环境造成破坏。同时，加强风电设备 的噪声和视觉污染治理，降低对周边居民的影响。
海上风电发展
海上风电资源丰富，未来 将有更多的海上风电项目 建成并投入运营。
风力发电与其他可再生能源的结合
太阳能与风能结合
太阳能和风能在时间和地域上具有互补性，结合使用可提高可再 生能源的利用效率。
风能与水能结合
风能和水能在动力转换上具有协同效应，结合使用可实现能源的更 高效利用。
多种可再生能源的综合利用
风力发电的优势与局限性
优势
风能是一种可再生能源，利用风能发电有助于减少化石燃料的消耗和温室气体 排放；风能分布广泛，可利用风能资源丰富；风力发电技术成熟，经济效益逐 渐提高。
局限性
风能是一种间歇性能源，受天气和季节影响较大；风力发电机组占地面积较大， 对土地资源有一定需求；风力发电在建设、维护和拆除过程中可能对环境产生 一定影响。
海上风力发电机组的电气基础设施以及运输、安装和维护PPT课件
• （3）实时监控海缆敷设施工中敷设速度与敷设张力，保持船舶行进 速度与敷设速度一致，确保海缆受到的敷设拉力在设计要求范围内；
• （4）海缆敷设时，应保持海缆入水角度为30~60O，确保海缆内部结 构不受损坏；
• （5）海缆敷设船应配备
GPS系统，实时记录海缆
敷设路径，为将来对海缆
的检查、保养、维修提供
2021/7/Leabharlann 49海上变电站的设计指导原则
• 一般装2台主变并以隔火墙隔离; • 主变容量需根据风场容量优化; • 开关设备所在区域通风良好; • 隔层空间设计充分考虑海底电缆安装的需要。 • 紧急备用电源完全独立，在事故情况下可接近，可控制，
可靠; • 柴油机或加热器远离危险区域，适当隔离; • 紧急备用电源不受水灾，火灾或主系统事故的影响，维持
2021/7/24
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海上风力发电机的安装
• 离岸风力发电机的安装相对于岸上安装难度更高，可通过千斤顶驳船或浮吊 船完成。它们之中的选择取决于水的深度，以及起吊机的能力和驳船的载重 量。起吊机应具备提升风力发电机主要部件（如塔架、机舱、叶轮等）的能 力，其吊钩提升高度应大于机舱的尺寸，确保塔架和风力发电机装配的安装。 现有的浮吊船大多不是特意为海上风力发电场的风力发电机组安装而设计制 造的。对于大型海上风力发电场，当风力发电机组超过50台时，可以通过使 用安装驳船来控制建设周期（即控制成本），以确保完成建设任务。
海上风力发电机组的电气基础设施以及运输、 安装和维护
2021/7/24
1
在大型的海上风电场，电气基础设施不仅包括陆上风电场所需要的电缆铺设和 电网连接，还由于它是一个独立和复杂的系统有一些特殊的技术要求和特点
系统的可靠性及其冗余 部件组装和海上安装的成本较高 将电能输送到陆地的距离较远
海上风力发电机 PPT
适用情况:水深小于30m且海床较为坚硬的 水域,在浅水域中尤其适用,更能体现其经 济价值。
优点在于:制造简单,无需做任何海床准备。 缺点在于:受海底地质条件和水深的约束较 大,水太深 易出现弯曲现象;再则,安装时需 要专用的设备(如钻孔设备),施工安装费用 较高;另外,对冲刷敏感,在海床与基础相接 处,需做好防冲刷防护
5、悬浮式基础
它是漂浮在海面上的盒式箱体,风电设备的支撑塔 柱固定在盒式箱体上。在水深大于50m时,采用其 它形式的基础形式不经济时,就考虑浮体结构,浮体 根据锚固系统的不同而采取不同的形状,一般为矩 形、三角形或圆形。目前,还没有海上风电场应用 这种基础,但待浅海海域开发完毕,风电场向深海发 展的时候,浮体支撑必然有其广阔的应用前景。
适用情况:水深一般小于10m,任何地质条 件的海床。优点在于:结构简单,造价低;抗 风暴和风浪袭击性能好,其稳定性和可靠 性是所有基础中最好的。
4、吸力式基础
该基础分为单注及多注吸力式沉箱基础等。吸 力式基础通过施工手段将钢裙沉箱中的水抽出 形成吸力。想比前面介绍的单桩基础，该基础 利用负压方法进行，可大大节省钢材用量和海 上施工时间，具有较良好的应用前景。
二、海上风力发电的优点
近几年,海上风能资源丰富的其他国家,海上风电出 现了井喷式的发展,我国目前也有数个在建和在批 的海上风电项目。海上风电能够发展如此迅速,自 有其优势所在,与常规能源相比：
（1）节约资源,防止环境污染。首先,风力发电几 乎没有任何大气污染物的排放;其次,海上风力发电 不占用任何土地资源;再则,风力发电机组在其有效 服役期内所发的电量,大约是制造设备、风电场的 建设、运营维护以及最后淘汰整个过程所耗能源 的80倍以上,而一般的火电厂所发电量只有其完成 发电全过程所耗能源的4倍左右。
风力发电机整体结构ppt
小型风力发电机是一种用于家庭和小型商业 场所的小型风力发电机，具有灵活性和便携 性，但能量转换效率较低。
02
风力发电机结构概述
风轮叶片
01
叶片是风力发电机的核心部件之一，它的主要作用是将风能转化为机械能，进 而通过齿轮箱与主轴将机械能传递到发电机，最终将机械能转化为电能。
02
叶片的材料通常为玻璃纤维或碳纤维复合材料，具有轻质、高强度、耐腐蚀等 特点。
成部分。
风力发电机的技术发展趋势
大容量、高可靠性、长寿命、低噪音、低成本、易维护等特性 是风力发电机技术发展的趋势。
直驱式、半直驱式、双馈式等不同类型风力发电机组的技术特 点与优劣日益凸显。
海上风电技术逐渐成熟，为海上风电的大规模开发提供了技术 支持。
风力发电机的市场前景与发展趋势
全球风力发电市场规模持续扩大，海 上风电市场潜力巨大。
03
叶片的形状和尺寸会根据不同的风力发电机型号而有所不同，但通常都采用空 气动力学设计，以最大化捕风效率。
齿轮箱与主轴
齿轮箱是风力发电机中连接风轮叶片和发电机 的关键部件，它能够将风轮叶片的转速提升到 发电机所需的速度。
主轴是连接齿轮箱和发电机的轴，它能够将齿 轮箱传递的机械能传递到发电机。
齿轮箱和主轴通常采用高强度钢材制造，并经 过精密加工和热处理，以确保其高精度和长寿 命。
气动性能
叶片的气动性能与形状、材料和表面处理等有关 ，需要经过复杂的气动分析和优化。
强度与稳定性
叶片需要承受复杂的气动载荷和旋转离心力，因 此需要具备足够的强度和稳定性。
齿轮箱与主轴的工作原理
主轴设计
主轴是连接风轮叶片和发电机的重要部件，需要具备高强度、稳 定性和耐疲劳性能。
八 海上风电施工简介PPT课件
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42
(2) Nysted风电场 Nysted风电场共安装72台2.3MW的Bonus82.4型风力发电机，装机总容量165.6MW。该风电场距海岸9km， 位于波罗的海南部，水深6～9.5m，风机安装采用分吊装第二种方式进行。
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44
1.2.2 整体吊装方案 整体吊装方式即为风机设备在陆上或近岸平台完成塔筒、机舱、轮毂、叶 片的组装，整体运输到风电场场址后，通过大型的起重设备吊装到风机基 础平台上方式。风电机组整体运输、吊装因质量大，重心高，且叶片、机 舱等受风面积大的构件主要位于机组上部，整体运输、吊装过程中的稳定 性、安全性控制要求很高。 海上风机整体吊装在英国的Beatrice风电场、国内的绥中36-1风电站、东海 大桥示范风电场采用过，在陆上将基础以上的塔筒、机舱、轮毂、叶片等 各部件组装成一个大型吊装体，运输至现场后一次性吊装完成。
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3
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7
目前国内海上风机基础尚处于探索阶段，已建成的四 个海上风电项目，除渤海绥中一台机利用了原石油平台 外，上海东海大桥海上风电场和响水近海试验风电场均 采用混凝土高桩承台基础，江苏如东潮间带风电场则采 用了混凝土低桩承台、导管架及单桩三种基础型式。
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8
基于国内外海上、滩涂区域风电场的建设经验，结 合海上风电场工程的特点及国内海洋工程、港口工程 施工设备、施工能力，可研阶段重点考察桩式基础， 并针对5.0MW风电机组拟定五桩导管架基础、高桩混 凝土承台基础和四桩桁架式导管架基础作为代表方案 进行设计、分析比较。
（1）基础施工 海上升压站工程的基础沉桩施工可采用风机基础沉桩施工类似，导管 架沉放工艺可以参照四桩桁架式导管架的沉放工艺。具体施工作业流 程可参见下图。
风力发电技术PPT课件
控制策略实施
实施效果评估
采用最大功率点跟踪和电网电压定向控制 策略，确保风力发电机在并网过程中能够 稳定运行，并实现对电网的友好接入。
通过实际运行数据对并网效果进行评估， 结果显示该并网方案和控制策略能够有效 提高风能利用率和电网稳定性。
06
运行维护与故障排除
运行维护管理体系建立
制定运行维护计划
02
风力发电机组成与工作原理
风轮结构与类型
01
02
03
水平轴风轮
风轮旋转轴与地面平行， 适用于大型风力发电机， 具有高风能利用率和稳定 性。
垂直轴风轮
风轮旋转轴与地面垂直， 适用于小型风力发电机， 具有结构简单、维护方便 等优点。
风轮叶片
叶片形状和材料对风能利 用率和噪音等性能有重要 影响，现代风力发电机多 采用复合材料叶片。
运行。
03
风力发电机组设计与选型
设计原则与方法
01
02
03
04
安全性原则
确保风力发电机组在各种恶劣 环境下的稳定运行，防止意外
事故发生。
经济性原则
在保障安全性的前提下，追求 经济效益最大化，降低度电成
本。
可靠性原则
提高风力发电机组的可利用率 和寿命，减少维护成本和停机
时间。
适应性原则
适应不同风资源和环境条件， 确保风力发电机组的良好运行
控制系统与辅助设备
控制系统
实现对风力发电机的启动、停机 、调速、并网等控制功能，保证
风力发电机的安全稳定运行。
偏航系统
根据风向变化调整风轮迎风角 度，提高风能利用率和减少风 轮载荷。
刹车系统
在紧急情况下实现风力发电机 的快速停机，保证设备安全。
风力发电技术PPT课件
规模化的风力发电场80年代后期投入运行。
18
截至2006年底， 我国除台湾外 累计安装风电 机组3311台， 装机容量 259.9万kW,共 建设91个风电 场，分布在16 个省。
19
“九五”期间，并网型风电机组得到快速发展。 定桨距失速型200kW、250kW、 300kW 、600kW风电 机组； 变桨距双速型600 kW风电机组； 中国一拖和西班牙Made合资建立一拖美德风电设备 公司，生产660kW风电机组； 中国西航和德国Nordex合作建立西安维德风电设备 公司，生产600kW风电机组。
德国Enercon E112型风力发电机最大输出功率达到6MW,风 力发电机全高186m,风轮直径为114m，切出风速为 28~34m/s，是目前世界上最大的风轮机。
11
丹麦和西班牙----紧随德国之后 丹麦和西班牙的风电也在高速发展。西班牙
的2006年装机容量达到11.6GW，欲挑战德国争 夺欧洲之冠的地位。丹麦已经成功地用风电来 满足国内23%的电力需求，是世界上风电贡献 率最高的国家。丹麦在风电机组制造、风能资 源评价和风电场接入电网等领域的技术均居世 界领先地位。
世界风能市场上风力发电机的主要供应商来自 欧洲和美国，其中丹麦一直居世界领先地位， 占全部市场份额的60%以上。
10
德国一直引领着世界风电市场的发展。德国2006年底发电 装机容量2194MW，是目前世界上发电装机容量最多和风力 发电机组技术最先进的国家。
德国风力发电的制造技术和生产规模都处于世界领先水平， 目前世界上在运行的最大的商用风力发电机组就产自德国。
15
中国的风能资源主要集中在两个带状地区,一条是“三 北(东北、华北、西北)地区丰富带”,其风能功率密度 在200瓦/平方米～300瓦/平方米以上,有的可达500瓦/ 平方米以上,如阿拉山口、达坂城、辉腾锡勒、锡林浩 特的灰腾梁等,这些地区每年可利用风能的小时数在 5000小时以上，有的可达7000小时以上。从新疆到东北, 面积大、交通方便、地势平,风速随高度增加很快，三 北地区风能在上百万千瓦的场地有四五个,这是欧洲没 法比的。而这个地带的缺点是建网少,发出的电上不了 网。
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截至2006年底， 我国除台湾外 累计安装风电 机组3311台， 装机容量 259.9万kW,共 建设91个风电 场，分布在16 个省。
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“九五”期间，并网型风电机组得到快速发展。 定桨距失速型200kW、250kW、 300kW 、600kW风电 机组； 变桨距双速型600 kW风电机组； 中国一拖和西班牙Made合资建立一拖美德风电设备 公司，生产660kW风电机组； 中国西航和德国Nordex合作建立西安维德风电设备 公司，生产600kW风电机组。
德国Enercon E112型风力发电机最大输出功率达到6MW,风 力发电机全高186m,风轮直径为114m，切出风速为 28~34m/s，是目前世界上最大的风轮机。
11
丹麦和西班牙----紧随德国之后 丹麦和西班牙的风电也在高速发展。西班牙
的2006年装机容量达到11.6GW，欲挑战德国争 夺欧洲之冠的地位。丹麦已经成功地用风电来 满足国内23%的电力需求，是世界上风电贡献 率最高的国家。丹麦在风电机组制造、风能资 源评价和风电场接入电网等领域的技术均居世 界领先地位。
世界风能市场上风力发电机的主要供应商来自 欧洲和美国，其中丹麦一直居世界领先地位， 占全部市场份额的60%以上。
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德国一直引领着世界风电市场的发展。德国2006年底发电 装机容量2194MW，是目前世界上发电装机容量最多和风力 发电机组技术最先进的国家。
德国风力发电的制造技术和生产规模都处于世界领先水平， 目前世界上在运行的最大的商用风力发电机组就产自德国。
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中国的风能资源主要集中在两个带状地区,一条是“三 北(东北、华北、西北)地区丰富带”,其风能功率密度 在200瓦/平方米～300瓦/平方米以上,有的可达500瓦/ 平方米以上,如阿拉山口、达坂城、辉腾锡勒、锡林浩 特的灰腾梁等,这些地区每年可利用风能的小时数在 5000小时以上，有的可达7000小时以上。从新疆到东北, 面积大、交通方便、地势平,风速随高度增加很快，三 北地区风能在上百万千瓦的场地有四五个,这是欧洲没 法比的。而这个地带的缺点是建网少,发出的电上不了 网。
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2、多桩基础
（1）普通多桩基础 （2）三脚桩基础
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Hale Waihona Puke 11（1）普通多桩基础普通多桩基础,根据实 际的地质条件和施工 难易程度还可以做成5 根桩, 外围桩一般做成 一定角度的倾斜。这 种基础与单桩基础 没 有本质上的区别,其适 用范围、优缺点和单 桩基础都相差无几。
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（2）三脚桩基础
三脚桩基础,采用标准的三腿 支撑结构,由中心柱、三根插 入海床一定深度的圆柱钢管 和斜撑结构构成,钢管桩通过 特殊灌浆或桩模与上部结构 相连,其中心柱提供风机塔架 的基本支撑。这种基础由单 塔架结构简化演变而来,同时 增强了周围结构的刚度和强 度。
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五、对基础选型的影响
1、水深 2、土壤和海床的条件 3、外部载荷 4、施工方法和条件 5、成本
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六、风力发电机组的发展
我国面临着严重的电力缺口,资源的 日益枯竭使得我国已不太可能大规 模的发展常规电力(火电),我国有着 10亿kW风能储量,海上风能的优势 以及日趋成熟的开发技术使得我国 . 海上风电将会出现19大规模的开发。
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与陆基风电相比,海上风电有如下优势:
（1）风速、低风切变。由于海水面十分光滑, 粗糙度较小,摩擦力较小。因此,风速较大,风速、 风向的变化较小,风切变(即风速随高度的变化) 也较小,这样就不需要很高的塔架,可降低风电 机组成本。
（2）低湍流。海上风湍流强度小,具有稳定的 主导风向,机组承受疲劳负荷较低,风机寿命更 长。
海上风力发电机组
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1
一、简介
由于海上风资源丰富，不受土地使用的限制，且 海上风电具有高风速、低风切边、低湍流、高产 出等显著优点，已经逐渐成为风电发展的新领域。 我国具有很长的海岸线，邻近海域具有非常丰富 的风资源，如果能充分利用这些风能，将有助于 解决我国的能源和环境问题。我国海上风力发电 技术刚刚起步，需要借鉴欧洲的经验，开发设计 适合我国海域特点的海上风电项目，对我国的风 力发电技术及能源战略具有重大的意义。
锤或振动锤贯入海床,或者在海床
上钻孔,二者在桩的直径的选择上
有一些区别,撞击入海床的方法,桩
的直径要小一些,海床上钻孔的方
法,桩的直径可以大一些,壁厚可适
. 当减小。
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适用情况:水深小于30m且海床较为坚硬的 水域,在浅水域中尤其适用,更能体现其经 济价值。
优点在于:制造简单,无需做任何海床准备。 缺点在于:受海底地质条件和水深的约束较 大,水太深 易出现弯曲现象;再则,安装时需 要专用的设备(如钻孔设备),施工安装费用 较高;另外,对冲刷敏感,在海床与基础相接 处,需做好防冲刷防护
（2）运营成本低。风力发电所需要的能量来自 于风,除发电机组外,风力发电所需的其它辅助设 备和材料很少,除少量的运营维护费用外,风力发 电的日常费用很低。
（3）风力发电项目建设周期短、灵活性强。风 电场的建设期一般不超过两年,而建设一个火电 厂,最快也需要几年的时间,水电站与核电站的建 设周期会更长;其次,风电场的建设规模可以根据 具体情况而定,如果资金实力雄厚就可以大规模 建设,不足则可分期完成,建成一台机组,就可以运 行,风力发电所具有的灵活性大大提高了其自身 的可利用价值和竞争优势。
（3）高产出。海上风电场允许单机容量更大
的风机,高者可达5MW～10MW,由于对噪音要
求较低,通过更高的转动速度及电压,可获取更
. 高的能量产出
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三、海上风力发电机组三个主要部分
（1）塔头（风轮和机舱）
（2）塔架
（3）基础（水下结构与地基）
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四、海上风力发电基础的形式
1、单桩基础
2、多桩基础
（1）普通多桩基础
（2）三脚桩基础
3、重力式基础
4、吸力式基础
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1、单桩基础
单桩基础是最简单的基础结构,由
焊接钢管组成,桩和塔架之间的连
接可以是焊接连接,也可以是套管
连接,通过侧面土壤的压力来传递
风机荷载。桩的直径根据负荷的
大小而定,一般在3～5m左右,壁厚
约为桩直径的1%。插入海床的的
深度与土壤的强度有关,可由液压
.
2
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3
二、海上风力发电的优点
近几年,海上风能资源丰富的其他国家,海上风电 出现了井喷式的发展,我国目前也有数个在建和在 批的海上风电项目。海上风电能够发展如此迅速, 自有其优势所在,与常规能源相比：
（1）节约资源,防止环境污染。首先,风力发电几 乎没有任何大气污染物的排放;其次,海上风力发 电不占用任何土地资源;再则,风力发电机组在其 有效服役期内所发的电量,大约是制造设备、风电 场的建设、运营维护以及最后淘汰整个过程所耗 能源的80倍以上,而一般的火电厂所发电量只有其 . 完成发电全过程所耗能源的4 4倍左右。
谢谢欣赏
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5、悬浮式基础
它是漂浮在海面上的盒式箱体,风电设备的支撑
塔柱固定在盒式箱体上。在水深大于50m时,采
用其它形式的基础形式不经济时,就考虑浮体结
构,浮体根据锚固系统的不同而采取不同的形状,
一般为矩形、三角形或圆形。目前,还没有海上
风电场应用这种基础,但待浅海海域开发完毕,
风电场向深海发展的时候,浮体支撑必然有其广
基础放于碎石之上。在与海
平面接触的部位,为了减小冰
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荷载带来的影响,可将其设计
适用情况:水深一般小于10m,任何地质条 件的海床。优点在于:结构简单,造价低; 抗风暴和风浪袭击性能好,其稳定性和可 靠性是所有基础中最好的。
.
15
4、吸力式基础
该基础分为单注及多注吸力式沉箱基础等。吸 力式基础通过施工手段将钢裙沉箱中的水抽出 形成吸力。想比前面介绍的单桩基础，该基础 利用负压方法进行，可大大节省钢材用量和海 上施工时间，具有较良好的应用前景。
适用情况:应用于水深达30M 以上,且海床较为坚硬的海域。
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3、重力式基础
重力基础,一般为钢筋混凝土
结构,是所有的基础类型中体
积最大、重量最大的基础,依
靠自身的重力使风机保持垂
直。在制作时,一般利用岸边
的干船坞进行预制,制作好以
后,再将其漂运至安装地点。
海床预先处理平整并铺上一
层碎石。然后再将预制好的