海上基础
From Windpower Guided Tour
风机海上基础
海上风能的主要挑战是削减成本:直到目前为止,海底电缆和基础依旧使海上风能成为一种昂贵的选择。
然而,基础技术加上兆瓦级容量风机的新研究,现在正在使海上风能具有和陆上一样的竞争力,至少对于15米(50英尺)以内的浅水深度。
因为海上风机通常比邻近陆上风场(平地上)风机的输出要高出50%,因此海上风场很有吸引力,参见海上风力条件一节。
钢比混凝土便宜
丹麦两个电力集团公司和三个工程公司于1996-1997年间率先对海上风机基础的设计和成本计算进行了研究。报告作出结论,对于更大的海上风电场,钢铁远比混凝土更有竞争力。
看起来似乎所有的新技术都是经济的,直到至少15米水深,并且可能超过这个深度。无论如何,移动至更深水域的边际成本要远小于之前所估计的。
使用这些概念,大型1.5兆瓦风机的基础和并网成本,仅比丹麦Vindeby和Tunoe Knob海上风电场的450-500千瓦风机相应的成本高了10%到20%。
50年设计寿命
与流行的观念相反,腐蚀不是海上钢结构关注的主要问题。海上石油钻探平台的经验表明,使用阴极(电的)腐蚀保护可以充分保护钢结构。
海上风机的表面保护(涂料)一般都采取比陆上风机更好的防护等级。
石油钻探平台的基础一般能够持续50年。这也就是这些研究中所使用的钢结构基础的设计寿命。
参考风机
用于研究的参考风机是一台现代的1.5兆瓦三叶片上风向风机,其轮毂高度约为55米(180英尺),转轮直径约为64米(210英尺)。
参考风机的轮毂高度和陆上同样容量的风机相比偏低。在德国北部,典型的1.5兆瓦风机轮毂高度大约为60到80米(200到260英尺)。由于水表面很光滑(低粗糙度),使用更低的塔架具有成本效益。你可以使用风机功率计算器证实这些结论,计算器已经内置了一个1.5兆瓦海上风机的实例。