1.ArklowBank海上风电场
图4⁃5所示为跳爆竹号(JumpingJack)安装船,由荷兰Mammoet与VanOordACZ联合建造,有4条可以伸缩的支架,起重达1200t,是一种新型缆索起重驳船,还可用于安装基础。
图4⁃5 跳爆竹号安装船
该工程采用分体安装方式,包括吊桩与起桩、打桩与垂直度控制、风电机组运输、海上安装塔柱、机舱与叶轮吊装(见图4⁃6)、叶轮翻转等过程。
图4⁃6 机舱与叶轮吊装
2.东海大桥海上风电场
(1)风电机组基础结构风电机组基础型式采用高桩混凝土承台,每个机组设置一个基础,共34座基础,特点为对软土地基适应性好,利于机组过渡段的安装,基础结构整体性强,防撞性能好(见图3⁃12)。(2)风电机组基础施工风电机组基础施工工艺包括打桩、钢套箱、安装塔筒连接段(埋设件)、扎钢筋、浇混凝土、养护、安装平台钢结构和防撞设施、防腐等,对于施工船、打桩设备、施工工艺要求很高,受天气影响大。基础施工包括大直径超长桩沉桩、承台混凝土浇筑(见图4⁃7),钢管桩沉桩采用柴油锤。
图4⁃7 风电机组基础承台
(3)海缆施工海缆施工的主要施工设备为专用海缆铺埋设施工船(见图4⁃8)、水力机械埋设机(见图4⁃9),其中,海缆的铺埋同步完成,涉及路由扫海、海上铺缆、海缆登陆、J形管道穿缆等,穿越海堤采用了水平定向非开挖技术。
图4⁃8 海缆铺埋设施工船
图4⁃9 水力机械埋设机
(4)机组安装如图4⁃10所示,采用陆上拼装、海上整体运输、海上整体吊装方案,施工难点为海上超高、超限、大重件的吊装,以及海洋环境下的安装定位。
图4⁃10 机组安装方案
3.我国渤海海上风电场
渤海海上风电场是我国首个在渤海湾完成的海上风电场,一台1.5MW直驱型风电机组在陆上安装完成,再经过海上运输170nm(314.84km)。其安装过程如图4⁃11所示,分为以下过程:a)塔架翻转;b)塔架安装;c)陆地组装;d)吊装框架实验;e)海上运输;f)海上吊装。
图4⁃11 安装过程
4.我国江苏如东150MW潮间带风电场工程
800t全回转海上风电安装船用于世界首座潮间带风电场江苏如东150MW风电场一期示范工程的建设。江苏如东潮间带150MW风电场示范工程,单位造价约1.5万元/kW,正常年发电等效利用小时数为2700h左右,与同规模陆上风电相比节约用地40多亩,多发电7200kWh;与上海东海大桥海上风电场项目相比节约投资9亿元。该工程采用3MW风电机组,单管桩结构,相对于以往采用的过渡桩结构,相对减少造价5000万元(100万/基×50基),工程建设周期与以前过渡桩结构相比缩短了一半。
该工程已成功实施,改变了以往落后的多桩基础施工方式,单桩打桩的平均垂直度达到1.6‰,其中,最佳垂直度指标达到0.62‰。该工程由于采用了成功研发的专业高效的打桩设备和施工作业技术,打破了丹麦等欧洲少数国家对灌浆材料及技术的垄断,使得风电机组过渡段与基础桩一体化设计成为可能,减少了过渡段安装,二次灌浆和调节垂直度等冗余环节,降低了海上风电的建设成本,
从而有助于降低海上风电上网电价,为大规模海上风电场的建设与应用奠定了坚实的技术基础。