科普 | 什么是海上风电？

　　海上风力发电，就是利用海上的风力资源，通过风力发电机来产生电能并输送至内陆电网。

　　海上风机的支撑技术主要有底部固定式支撑和悬浮式支撑两类。

　　一、底部固定式支撑

　　底部固定式支撑又可分为重力沉箱基础、单桩基础、三脚架基础三种方式。

　　（1）重力沉箱基础

　　重力沉箱主要依靠沉箱自身质量使风机矗立在海面上。Vindeby和TunoeKnob海上风电场基础就是采用了这种传统技术。在风场附近的码头用钢筋混凝土将沉箱基础建起来，然后使其漂到安装位置，并用沙砾装满以获得必要的质量，继而将其沉入海底。海面上基础呈圆锥形，可以起到减少海上浮冰碰撞的作用。Vindeby和Tunoe Knob风电场的水深变化范围在2.5~7.5米之间，每个混凝土的平均质量为1050吨。该技术进一步发展，用圆柱钢管取代了钢筋混凝土，将其嵌入到海床的扁钢箱里。该技术适用于水深小于10米的浅海地区。

　　（2）单桩基础

　　单桩基础由一个直径在3~4.5米之间的钢桩构成。钢桩安装在海床下18~25米的地方，其深度由海床地面的类型决定。单桩基础有力地将风塔伸到水下及海床内。这种基础的一大优点就是不需要整理海床。但是，它需要防止海流对海床的冲刷，而且不适用于海床内有巨石的位置。该技术应用范围水深小于25米。

　　（3）三脚架基础

　　三脚架基础吸取了海上油气工业中的一些经验，采用了质量轻、价格低的三脚钢套管。风塔下面的钢桩分布着一些钢架，这些钢架承担和传递来自塔身的载荷，这三个钢桩被埋置于海床下10~20米的地方。

　　二、悬浮式支撑

　　悬浮式支撑有浮筒式和半浸入式两种方式，主要应用于水深75~500米的范围。

　　（1）浮筒式支撑

　　浮筒式基础由8根与海床系留锚相连的缆索固定在海面上，风机塔杆通过螺栓与浮筒相连。

　　（2）半浸入式支撑

　　主体支撑结构浸于水中，通过缆索与海底的锚锭连接，该形式受波浪干扰较小，可以支撑3~6兆瓦、旋翼直径80米的大型风机。