海上风电施工方案及难点问题探讨.pdf
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海上风电施工方案及难点问题探讨摘要:海上风电场有着良好的应用前景,但其存在施工周期长、施工难度大以及投资成本高等不足。本文以某海上风电工程为例,对海上施工作业面布置进行分析,并从升压站施工、海缆铺设以及风机吊装等方面对海上风电的注意事项、施工流程以及技术要点等进行简单介绍,同时提出儿点施工难点应对策略,以提高施工质量。关键词:海上风电项目:施工方案:难点问题引言全球能源互联网的发展理念已形成全球共识,其实质是"特高压电网+智能电网+淸洁能源〃,淸洁能源的开发利用是实现能源可持续发展的关键。作为技术最成熟的可再生能源发电方式之一,风力发电技术逐渐受到各国的关注。随着陆上可开发的风资源富集地区逐渐减少,海上风电逐渐成为国家下一步开发的重点,海上风电不占用丄地资源,远离城镇及居民生活区,对环境影响小。2010年国家启动了4个项目,装机容量100万千瓦的第一批海上风电特许权招标工作,2024年22月国家能源局印发了《全国海上风电开发建设方案》,将44个海上风电项目,总计装机容量1053万千瓦列入开发汁划。我国《可再生能源发展〃十三五〃规划》明确了2020年海上风电建成投运目标,海上风电具有良好的发展前景。我国海上风资源丰富,开发潜力巨大,但由于海上风电投资成本髙、施工难度大、回收周期长,导致我国海上风电开发建设速度缓慢。若能较好地攻克各类地质条件下的海上风电施工等技术难题,保证施工质量,提升施工建设速度,降低施工费用,未来我国海上风电发展前景十分广阔。一、施工作业而海上风电作业主要涵盖陆上与海上两个部分,具有协调难度大、涉及范围广等特点,需要对施工作业而进行合理布置,以保证施工效率。海上作业而的布置通常遵循资源选择经济、工程策划可靠等原则。提高作业而布置的合理性与科学性能够形成进度安排合理、资源使用效率髙、安装作业连贯以及工序之间流畅搭接等施工态势匚相比陆上风电施工,海上施工作业而的组织难点一般为海上机组吊装.海缆铺设、升压站基础施工和吊装施工等。(1)陆上作业而。结合工程特点与施工影响因素,将适合需要、施工要求、经济、合理、方便作为基本原则,划分施工区域并布置施工现场。陆上一般在集控中心、临时设施、岀运码头以及导管架拼装等施工区进行施工区域布置工作。(2)海上作业而。海上施工企业主要涵盖场内运输、厂外运输、升压站、海缆、风机核心等施工区域。应该对施工基地进行集中布置,要保证码头能够满足海上作业要求,同时配置大型运输设备和吊装设备。可以在陆上设置海上设备组装场,也可以借助大型驳船,在施工布置环节中需要保证不会对现有设施产生较大的影响。二、海上施工关键环节1.海缆铺设施工在海缆舖设施工时,施工可利用时间较少,该项目四段海域施工环境要求各不相同,受现场地形变化大、流急、台风影响,施工进度受到较大影响,采用〃两翼〃延展式双向敷设,提岀了埋深+预留余量的敷设方案,降低了因潮沟摆动带来的风险,提出海缆精准敷设方案,将敷设误差由设计值3%降低至0.5%,缩短施工工期,保证了海缆顺利敷设完成•海缆施工时,采取减少船舶吃水、压载水等措施后,海缆登陆距离仍为7km左右,该项目为国内外最长距藹的海缆登陆作业,施工难度大。创新发明了“登滩排架〃装置,用竹条搭建7km的排架,每隔2米安装一个电缆导向轮,确保电缆方向,用导向轮和竹排,托起7km长的海缆,通过将脚手架平台、轮胎浮拖、升降式平台等登陆施工方法融合在一起,合理解决了潮水变化对登陆作业的影响,海缆登陆前进牵引力由多台布缆机、绞磨机控制,对海缆登陆时布缆机和绞磨机同步性难题进行多次演练,通过该方案顺利完成三根海缆浅滩登陆,为今后长距离登陆作业提供了良好的解决方案和借鉴意义。在项目施工中,采用了两种光缆监测技术(ODTR、BODTA),在海缆装船之前、装船之后、运输到达施工现场、海缆施工期间及海缆结束后等各个环节进行受力测试,保证了海缆敷设质量。2.海上升压站施工2.1升压站结构及型式某海上风电项目的升压站设计平台桩基础为直径1.8m的钢管桩,整个平台共布宜4根钢管桩。桩顶髙程10・5m,桩总长45m.钢管桩上段25m壁厚为35mm,下段20m壁厚为25mm,单桩重62t。导管架由主桩腿和撑干组成,主桩腿采用直径为2m壁厚为35mm的钢管,撑杆采用直径为800mm壁厚为14mm的钢管。导管架在陆上工厂制作,完成焊接、涂装等工序后运输至现场套接到桩基础上。导管架上设置靠船构件、登船平台等,导管架重约17452.2导管架安装及钢管桩施工升压站平台基础采用四桩导管架结构,沉桩后调平导管架并注浆。施工流程为:导管架沉放■钢管桩沉放■调平与灌浆•上部平台整体安装