2海上风电基础设施运营期的问题挑战与对策.pdf

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1、1演讲人：吴宁宇日期：2023年6月29日22/28公司介绍 河北建投海上风电有限公司成立于2011年，公司现有运营海上风电项目1个，即唐山乐亭菩提岛海上风电场300兆瓦示范工程。该项目位于唐山市京唐港与曹妃甸港之间的海域，总装机容量为300兆瓦，共安装75台4兆瓦风电机组，配套一座220千伏海上升压站及陆上集控中心，是河北省“十二五”重点建设项目，是渤海湾第一个海上风电项目，本项目于2020年9月进入商业运营。菩提岛项目积极打造国家示范优质工程，取得了北方海上风电项目第一个核准、最大容量、第一个开工建设、第一台风机吊装、第一个全容量并网等多项荣誉，并获评“中国安装工程优质奖”（国家级）和“河

2、北省优质工程”，菩提岛风电场荣获“全国风电场生产运行指标对标5A级风电场”。公司简介33/28公司简介4海上风电发展0203问题挑战对策措施01目 录/CONTENTS5海上风电发展0166/28n 全球海上风电发展u 到2024年，全球陆上风电新增装机将首次突破100 GW；u 到2025年全球海上风电新增装机也将再创新高，达到25 GW；u 未来五年全球风电新增并网容量将达到680 GW。布局2030年气候目标关键节点、锚定2060年净零排放的最终目标！77/28n 中国海上风电事业u 2007年我国首个海上风电项目在渤海绥中油田建成发电，拉开了我国海上风电开发的序幕。u 预计2035年我

3、国总装机规模分别达到71GW。主要省份主要省份规划年份规划年份海上风电新建规划量海上风电新建规划量广东202517GW江苏20259.09GW浙江20254.55GW山东202510GW大型化：应用更大的风电机组，能够有效提高风能利用效率，并大幅降低初始投资、安装施工成本、运维成本等，由此带动度电成本持续下降。智能化：新一代信息化技术被广泛应用于海上风电产业链，智能化、互联化成为海上风电产业的重要特征；专业化：海上风电规模化发展提速，项目开发逐步走向深远海，对运输、安装施工、运维等提出更高要求。8运营期的问题挑战0299/28n 基础周边海床冲刷u冲刷机理与现象在我国海上风电工程实践过程中，导

4、管架、吸力桶、大直径单桩、高桩承台等不同基础形成均发现了不同程度的冲刷现象。冲刷机理冲深发展趋势海床扫测结果1010/28n 基础周边海床冲刷u危害l 减少桩基入土深度，降低桩基水平及竖向的极限承载能力，同时影响基础的长期疲劳寿命；l 引起风机整体系统的自振频率降低，引发共振；l 造成局部海缆悬空，增大海缆的受力及磨损0.20.40.60.81.001P3P风机一阶自振频率Hz倒塔海缆悬空风机自振频率降低1111/28n 基础周边海床冲刷u常用防冲刷措施 沙被 抛石 固化土 仿生草 软体排设计预留冲刷深度常用的防冲刷措施的边缘处仍存在冲刷问题。抛石仿生草软体排固化土1212/28n 海缆冲刷及

5、破坏u成因l 冲刷后由于水流产生涡致振动，导致线缆外被层及钢铠的磨损加快，绝缘被击穿的风险增加；l 冲刷后海缆埋深小于设计值，受到船舶锚害的概率增加；l 海缆埋深不足，受到人类渔业活动破坏的概率增加。船舶拖锚裸露涡致振动1313/28n 海缆冲刷及破坏u海缆故障案例序号序号海上风电项目海上风电项目故障海缆规格故障海缆规格故障原因故障原因抢修周期抢修周期1广东某项目220kV 35002截面天气原因断缆11天2江苏某项目220kV 34002截面锚害52天3福建某项目220kV 35002截面锚害30天4江苏某项目220kV 35002截面锚害20天5江苏某项目220kV 35002截面锚害（未

6、通电）90天6江苏某项目220kV 35002截面船舶走锚7天7广东某项目220kV 35002截面天气原因断缆15天8辽宁某项目220kV 310002截面终端故障25天9江苏某项目220kV 35002截面锚害30天1414/28n 混凝土结构损伤u成因氯离子侵蚀盐类侵蚀碳化作用混凝土微观结构l 分层浇筑施工缝l 大体积混凝土水化热l 混凝土碳化l 氯离子侵蚀l 冻融循环l 生物侵蚀l 结构受力l 意外撞击施工环境受力1515/28n 混凝土结构损伤u危害 主要集中在高桩承台基础，与港口码头结构损伤类似。l 钢筋保护层剥落l 钢筋锈蚀l 混凝土掉块1