“從海上風電的主要成本構成來看,除風機占比40%-50%左右外,其次便是風機基礎成本約占20%~30%。目前政府有一個新思路,如果海上風電服役期滿,是否可以延期?
如果海上風電廠生命到期,完全拆除是最不經濟的方案,最經濟的方案是替換更大容量風機,繼續(xù)服役。但這有兩個前提,第一,是廠址的使用許可。第二是從技術層面,開發(fā)商從一開始就要為未來更換大機組進行超前設計??紤]未來空間,基礎也要進行優(yōu)化,更是從長遠的全生命周期的精細化設計。”
——上??睖y設計研究院有限公司新能源院總工程師姜娟
6月24日,由北極星電力網、上海電力大學、上海新能源人才技術教育交流中心共同舉辦的“2021海上風電創(chuàng)新發(fā)展大會”在上海正式召開,上??睖y設計研究院有限公司新能源院總工程師姜娟女士做了《海上風電基礎結構及技術創(chuàng)新趨勢》的演講分享。以下為發(fā)言全文:
專題推薦:現(xiàn)場直播 | 2021年海上風電創(chuàng)新發(fā)展大會
姜娟:我主要分五部分分享。首先簡單的講一下,目前國內應該是這幾個基礎形式都有,單樁不管國內還是國外,都是同質性,壟斷性的,占主體地位的基礎形式。導管架,以后也是重要的基礎形式,高樁承臺也有它的適用性,至少在上海、福建,都有應用。然后重力式在國內很少有應用。筒形基礎,具體分為預應力鋼筋混凝土,十幾臺在江蘇已經用了。然后單桶,在廣東已經有三臺應用了。
筒形基礎,安裝過程比較基礎,首先是預制好,然后放到水里面靠自重下沉一點深度,到土里之后,筒內的水體形成密閉的空間,這樣通過水泵吸水,通過這個負壓抵抗摩擦力,才能下沉。說的簡單,實際上這個過程有很多的問題。筒壁相對整個結構來說是非常薄的結構,易變形,我們這個項目里面發(fā)現(xiàn)如果完全不加固,筒壁幾乎很難受力。在運輸過程中,尤其運輸距離很長的時候,這里面有很多的測試要做。也并不是說負壓越大越好,負壓特別大的時候會形成固定的通道...缺點在此不多說。
漂浮式傳統(tǒng)的基礎形式,包括半潛式,TLP,單柱式和駁船式。圖片這個是網上都有的,一個很典型的,是兩個機頭的,后面是一些浮體的創(chuàng)新。半潛式是占主流的,國內目前做的幾個樣機也基本是半潛式,相對來說設計比較簡單的。它是一個創(chuàng)新的思路,跟以前的完全不一樣。
這個題目政府可能有一個思路,我想把這個地方講一下。如果海上風電服役期滿對支撐結構有沒有影響。除了荷載,實際上整機的頻率影響也是非常明顯的,比如中間兩行一模一樣的機型,下面的機型做了一些優(yōu)化,它的塔筒降了幾十噸,同一個品牌的同一款風機,塔筒做了優(yōu)化,整機頻率小值范圍也講了,它的荷載也降了,但是實際上我做基礎設計的時候并沒有因為荷載減少也基礎優(yōu)化。我想表達的觀點,不要說基礎優(yōu)化,我們現(xiàn)在叫支撐結構的一體化設計的意思是,如果你要優(yōu)化肯定是統(tǒng)籌的優(yōu)化。
風機基礎占成本的比重20%-25%的范圍,實際上大家覺得比較高,但是風機的比例是40%-50%,風機是可以置換的,如果到期有延期的可能性,你可以換風機,但是換不了風機基礎。如果你要留什么安全余量,只能放在風機基礎上。
未來的機型設計應該是廠址定制化的。再就是在固定的廠址環(huán)境條件下,塔筒和基礎的設計一定要同步。第二個是提高單機容量和發(fā)電量的基礎上,盡量減少風機荷載,風機荷載每個廠家差距特別大。第三如果是基礎支撐結構要考慮未來更換的可能性,一次性施工完成,考慮了未來容量是最合適的,當然也可以考慮以后加固或者擴建,當然這個代價可能大一點,可以到時評估到底值不值得。
英國一個研究中心公開的材料,我想說明兩點結論,第一:如果海上風電廠生命到期,完全拆除是最不經濟的方案,最經濟的方案是替換更大容量風機,繼續(xù)服役。但是這個有前提的,第一個是廠址的使用許可,假設政府允許,比如以后廠址規(guī)劃沒有發(fā)生根本性的改變,不管收費還是什么形式,這都是對海上風電行業(yè)非常好的政策方向。第二是從技術層面上,開發(fā)商從一開始過程中就要為未來更換大機組進行超前設計,海上風電現(xiàn)在基本上6兆瓦成為主流,8、10兆瓦都有樣機了。所以不要25年,可能十年之后現(xiàn)在的機型都落后很多,要考慮未來空間。所以基礎要優(yōu)化,但是更我喜歡叫精細化設計,是從長遠的全生命周期的精細化設計。
我們在討論后想提出幾個看法,一是政策制定延期的方案,如何去續(xù)約,一次可以續(xù)約多長時間,相應的電價政策,沒有補貼是不是按照當時的電價,這是政府政策制定可以考慮的問題。二是業(yè)主非常關心的問題,誰去評估這個事?比如風機到期了,怎樣評估繼續(xù)用幾年?下面有腐蝕,有疲勞,怎樣評估可以繼續(xù)使用多少年?下面是我關于延期方案的想法,一個是五年之內的延期,比如讓你延期幾年,如果有第二,第三方評估一下,然后獲得延期許可,風機評估,基礎延期評估。如果延期十年,建議更換更大的風機,不需要所有的都換,比如5兆瓦的考慮8兆瓦,荷載,基礎加固方面的一些評估,包括監(jiān)測。如果這些通過的話,也可以評估它的收益?;蛘吒L時間的延期,是不是要拆除重建,這些都有待政策制定之后的討論。
我講的基本上就這樣,謝謝大家! ?
(本文來源速記,未經演講人審核)
評論