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浮式基础：海上风电规则改变者

阅读：631 次 2017-07-03 14:16:30

目前，海上风电项目开发所用的基础主要为单桩式和导管架式，但它们对水深有着严格的要求。浮式基础则可以突破这种限制，有望成为下一代海上风电基础的主力类型。IRENA 预测，浮式基础将在2020 年和2025 年之间实现大规模商业化应用。

现今，海上风电机组主要是通过单桩或者导管架式基础固定在海床上，两种技术的最大缺陷在于，只能应用于水深不能超过50m的海域。然而，超过这一水深的海域也蕴藏着巨大的开发潜力，有着更高的风速。浮式基础则由于不受水深限制以及能够简化机组吊装，从而使这些海域的风能资源开发成为了可能。

在全球一些主要潜在市场，比如日本和美国，适合海上风电开发的浅水区面积很小。从这个角度来说，浮式基础有望担当起规则改变者的角色。

一、该类型的基础主要具有两大优势

• 使开发可以走向深水区。在水深超过50m的海域，风速更高，并且往往靠近于人口密集区。对于一些大陆架狭小的国家而言，浮式基础提供了规模化发展海上风电的唯一途径。

• 简化机组的吊装。在中等水深(30m—50m)的海域，考虑到可以使基础设计标准化，并能够使用廉价和现成的安装船只，浮式基础将会成为固定式基础的一种低成本替代。

此外，由于在施工时减少了对海床的影响，因此，相较于固定式基础，浮式基础属于更能体现环境友好型的一类基础。

二、浮式基础的发展现状

在海上油气开发领域，浮式基础早已开始进入大规模商业化应用，并经受住了恶劣运行环境的考验。

对于海上风电而言，浮式基础预计在2020 年和2025 年之间实现大规模商业化。目前，全球首台应用浮式基础的原尺寸海上风电机组样机已经投运了数年，一些新型浮式基础也处于示范中。

按照规划，第一个浮式海上风电项目将于2017 年年底投运。该风电场位于苏格兰海域，水深超过100m，总装机容量30MW。到2020 年，随着技术进步，3—5 类原尺寸(2MW或者更大容量)浮式基础有望进入示范阶段。

如图1 所示，浮式基础现有三种类型，分别为Spar 式(Spar-buoy)、半潜式(Semi-submersible)以及张力腿式(Tension Leg Platform)。这几类之间也存在一些区别，比如单个基础能否搭载多台机组。

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