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1、第30卷第3期海洋技術V01．30，No．32011年9月OCEANTECHNOLOGYSep．2011海上風電塔架基礎的新型吸力錨研發(fā)李大勇1，劉小麗2，孫宗軍3(1．山東科技大學山東省土木工程防災減災重點實驗室，山東青島266510；2．江蘇省安捷巖土T程有限公司，江蘇徐州221104；3．山東科技大學資源與環(huán)境學院，山東青島266510)摘要：海上風電作為一種清潔能源．其開發(fā)利用越來越受到世界各沿海國家的重視。吸力錨基礎是海洋工程中的一種新型基礎型式，廣泛應用于海洋平臺、海洋浮動式結構等。近年來，也被作為海上風電工程塔架的基礎．此海上風電塔架的基礎部分是整個工程結構的重要組成部分，它
2、涉及到整個風電結構的安全性。是工程可靠運行的前提。在深入研究已有塔架的基礎上，提出了一種新型的塔架基礎型式一裙式吸力錨基礎，主要詳細介紹了該基礎形式的沉貫杌理、承栽機理。分析了其可行性，可供工程應用舜口推廣。關鍵詞：海上風電：裙式吸力基礎；沉貫：承載力中圖分類號：P751文獻標志碼：A文章編號：1003—2029{2011)03—0083∞5隨著全球能源危機、環(huán)境污染和溫室效應日益加重，越來越多的國家重視開發(fā)、利用可再生能源和清潔能源。因此。在當前形勢下，風能作為最清潔能源的一個選擇，受到世界普遍重視。我國是一個風能利用大國。2008年已位居世界第四位，但與其它電力來源相比，風能仍占較小比
3、例。據(jù)有關資料顯示．2008年中國電力總裝機：火電占76．3％：水電占21．6％；核電占1．3％；風電及新能源占0．8％。由此看，我國的節(jié)能減排任重道遠，大力發(fā)展風能的空間仍很大。我國計劃2020年前，20％的能源來自可再生能源，其中風電將達到100GW。中國將成為世界可再生能源利用的巨大市場。海上風能開發(fā)和利用比陸地具有更多優(yōu)勢。海上風能資源比陸地豐富，其風速高，風力持久，且海上很少有靜風期，因此能更有效地利用風電機組的發(fā)電容量：與陸地相比不需要很高的塔架，可降低風電機組的成本；再有，海上風能具有零排放、無視覺、噪音等污染以及不占用陸地等優(yōu)點。自1991年世界第一個海上風力發(fā)電廠在丹麥建
4、成。尤其1997年后，引起了荷蘭、英國、德國等歐洲國家和美國大力發(fā)展海上風力發(fā)電場(圖1)。而對海上風力資源、風場論證和設計研究早在1976—1983年在歐洲國家展開fI】，時至今日國內外仍有眾多能源開發(fā)機構和研究人員對開發(fā)海上風能的必要性、經濟性以及對海洋環(huán)境等方面的影響進行著研究刪。2009年歐洲新建8個海上風場。安裝了199個海上風電機組，發(fā)電量577MW。比2008年增長55％。2010年歐洲風能收稿日期：201l—Ol一20基金項目：國家自然科學基金資助項目(51078227)：山東省自然科學基金資助項目(ZR2009FM00)；山東省”泰山學者”建設工程專項基金；教育部留學回國
5、人員科研啟動基金資助；山東科技大學研究生創(chuàng)新基金(YCAl00320)作者簡介：李大勇(1971一)，男．漢族．教授．博士，主要從事海洋巖土工程研究，E—mail：Idy@sdust．edu．en協(xié)會預測，歐洲將新增10個風場，裝機達1000MW，將比2009年增加73％。歐洲已成為全球海上風電的領導者?？傦L電量達2056MW，分布在歐洲9個國家38個風場，828個風電機組。其中英國和丹麥分別占44％和30％，英國已經取代丹麥成為世界最大海上風場基地。當前歐洲在建的海上風場有17個，總裝機容量達3500MW．到2020年其海上風電裝機能量將達到40000MW，導致CO：減排85Mt，預測到
6、2050年歐洲電能將有50％來自風能(以上數(shù)據(jù)來源于歐洲風電網(wǎng))。目前。我國風能主要以陸地風能為主。全國各省都有風電場分布，主要的大風場集中在內蒙、遼寧、河北、吉林、黑龍江和江蘇等省。而我國經濟發(fā)達地區(qū)和電荒地區(qū)多集中在沿海省份，這便于我國重視并大力發(fā)展海上風電。我國是一個海上風力資源豐富的國家，尤其黃海和東海屬于淺海風場資源，利于建設海上風場。據(jù)有關資料統(tǒng)計(中國風力發(fā)電網(wǎng)http：／／ww,a．wttd．erd)。我國近海10m水深的風能資源約l億kW、近海20ITI水深的風能資源約3億kW以及近海30in水深的風能資源約4．9億kW。是陸地風能資源的2倍．具有巨大的風能開發(fā)潛力。我國
7、海上風力發(fā)電與世界發(fā)達國家相比，雖然起步較晚，但發(fā)展較快，如：第一個海上1．5MW試驗風機由中海油公司2007年安裝在渤海東北部的遼寧灣．當年11月投入使用；我國第一個海上風場一上海東海大橋風場2008年9月開始建設，由34臺3MW風電機組成，風場平均水深9．8～10．3m，采用鋼管樁基礎，2009年3月20日第一臺風電機組安裝成功(圖2)，2009年9月4日首批3臺機組并網(wǎng)發(fā)電，2010年向上海世博會供電(http：／
