海上風力發(fā)電機組安裝與裝配畢業(yè)論文

海上風力發(fā)電現(xiàn)場安裝與裝配畢業(yè)論文班級：風電xx班系別：電氣與信息工程系姓名：xxx主題：海上風電機組安裝與裝配導師：xxx日期：201x年11月湖南電氣職業(yè)技術(shù)學院海上風力發(fā)電現(xiàn)場安裝與裝配（論文）摘要隨著世界經(jīng)濟的發(fā)展、能源緊張的問題日趨嚴峻，世界各國都在研究開發(fā)能夠替代傳統(tǒng)化石能源的可再生清潔能源。風能儲備巨大，可再生無污染，大規(guī)模開發(fā)具有得天獨厚的優(yōu)勢。風力發(fā)電是指利用風力發(fā)電機組直接將風能轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電方式，是風能的主要利用形式。風力發(fā)電最具市場潛力、最適合風能的大規(guī)模開發(fā)利用。我國風能資源豐富，儲量32億kW，可開發(fā)的容量2.53億kW，居世界首位。國家十分重視風力發(fā)電事業(yè)，大力扶持發(fā)展風力發(fā)電。近年來風電規(guī)劃、設計、施工能力逐步加強。風電設備制造國產(chǎn)化的步伐逐步加快，推動了我國風電事業(yè)的發(fā)展。目前，風力發(fā)電機組已遍布世界各地，裝機容量每年都以很高的比例在持續(xù)增長。中國風電裝機已在全世界排名第一，預計到今年年底，全國風電裝機將超過7500萬千瓦，發(fā)電量將達1400億千瓦時。中國已成為開發(fā)潛力最大、風力發(fā)電機組主機場商最好看的市場之一。關(guān)鍵詞：海上風機；運輸船；基礎結(jié)構(gòu)；吊裝湖南電氣職業(yè)技術(shù)學院海上風力發(fā)電現(xiàn)場安裝與裝配（論文）目錄TOC\o"1-3"\h\u21971摘要 224540目錄 314401緒論 5639第1章海上風機安裝技術(shù) 7175821.1海上風電發(fā)展的必然趨勢與技術(shù)難點 725191.1.1陸上風電發(fā)展受到的制約 730511.1.2海上風力發(fā)電的特點 7294241.2海上風力發(fā)電的特點 841751.2.1海上風電開發(fā)的優(yōu)勢 8128911.2.1海上風電開發(fā)的劣勢 818800第2章海上風電機組安裝的前期準備 1024192.1海上風力發(fā)電場的選址考核 117272.1.1 海上風力發(fā)電場選址的方法 11201762.1.2風力發(fā)電場選址的步驟 1321799第3章海上風機的安裝過程 1628943.1海上基礎結(jié)構(gòu) 17136993.1.1鋼筋混泥土重力基礎 1762283.1.2筒形基礎 18136353.1.3多樁基礎 1944113.1.4浮式基礎 2072253.1.5單樁基礎 21145953.3組織施工管理的要求 2266623.4機組卸貨及存儲 22160693.4.1機艙卸貨及存儲 23285123.4.2輪轂卸貨及存儲 23241823.4.3葉片卸貨及存儲 23138743.4.4電控柜卸貨及存儲 2422933.5海上安裝船 24266133.5.1起重船 24218973.5.2自升式起重平臺 25316813.5.3自航自升式風機安裝船 2620526第4章海上基礎結(jié)構(gòu)的安裝 264754.1單基樁的海上運輸 2649624.2單基樁的翻轉(zhuǎn)置位 2743094.3單基樁的下樁過程 28208224.4過渡段的吊裝 29144514.5風機的吊裝 29203994.5.1機組安裝方法 2943384.6海底電纜鋪設 3312854第5章海上風電的現(xiàn)狀總結(jié)與展望 34290375.1海上風機的發(fā)展現(xiàn)狀總結(jié) 3451665.2海上風力發(fā)電發(fā)展所遇難題與展望 3528267主要參考資料及文獻 3711556致謝 38緒論人口、能源、環(huán)境是當今人類生存和發(fā)展所要解決的最為緊迫的問題。隨著世界人口的增加和經(jīng)濟的迅速發(fā)展，人類消耗能源也與日俱增，目前廣泛應用的常規(guī)能源，如石油、天然氣及核能等都是有限的，并會產(chǎn)生污染。而潔凈的可再生資源（如太陽能、風能等）最近一些年來得到了迅猛發(fā)展，其中風能是一種潔凈、無污染、可再生的綠色資源，在世界各國蘊藏十分巨大，是目前最具大規(guī)模開發(fā)利用前景的能源之一。風能是地球表面大量空氣流動所產(chǎn)生的動能。由于地面各處受太陽輻照后氣溫變化不同和空氣中水蒸氣的含量不同，因而引起各地氣壓的差異，在水平方向高壓空氣向低壓地區(qū)流動，即形成風。風能資源決定于風能密度和可利用的風能年累積小時數(shù)。風能密度是單位迎風面積可獲得的風的功率，與風速的三次方和空氣密度成正比關(guān)系。據(jù)估算，全世界的風能總量約1300億千瓦。人類利用風能的歷史可以追溯到西元前，但數(shù)千年來，風能技術(shù)發(fā)展緩慢，也沒有引起人們足夠的重視。但自1973年世界石油危機以來，在常規(guī)能源告急和全球生態(tài)環(huán)境惡化的雙重壓力下，風能作為新能源的一部分才重新有了長足的發(fā)展。風能作為一種無污染和可再生的新能源有著巨大的發(fā)展?jié)摿?，特別是對沿海島嶼，交通不便的邊遠山區(qū)，地廣人稀的草原牧場，以及遠離電網(wǎng)和近期內(nèi)電網(wǎng)還難以達到的農(nóng)村、邊疆，作為解決生產(chǎn)和生活能源的一種可靠途徑，有著十分重要的意義。即使在發(fā)達國家，風能作為一種高效清潔的新能源也日益受到重視。為了解決化石能源的不斷消耗對經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境的影響問題，我國和一些主要發(fā)達國家在未來能源規(guī)劃中，都明確提出了可再生能源發(fā)展的具體目標。隨著石油、天然氣、煤炭等傳統(tǒng)化石燃料的枯竭機器燃燒鎖造成的環(huán)境污染，作為可再生能源的風能的開發(fā)和利用具有十分重要的意義。風力發(fā)電事業(yè)正是在這些常規(guī)能源告急和生態(tài)環(huán)境惡化的雙重壓力下，開始蓬勃發(fā)展的。風能是一種取之不盡、用之不竭的綠色環(huán)保型可再生能源。在可再生能源中，風力發(fā)電是除水能資源外技術(shù)最成熟、最具有大規(guī)模開發(fā)和商業(yè)利用價值的發(fā)電方式。由于其在減輕環(huán)境污染、減少溫室氣體排放、促進可持續(xù)發(fā)展方面的突出作用，風力發(fā)電越來越多地受到世界各國的高度重視。雖然我國的風力發(fā)電產(chǎn)業(yè)起步較晚，但近年來，在政府的大力倡導下，呈現(xiàn)高速增長的趨勢，我國已把利用風能作為一項基本的能源政策。第十一、二兩個五年規(guī)劃以來，我國的風力發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，截至到2012年底，全球風電機組的總裝機容量超過了2.82億kW，其中，中國、美國和德國位居前三，累計并網(wǎng)裝機容量分別為6300萬千瓦、6000萬千瓦和3115萬千瓦。從地區(qū)累計裝機來看，2012年，歐洲風電累計并網(wǎng)裝機容量首次突破1億千瓦，達到1.09億千瓦，繼續(xù)位居世界第一位；亞洲地區(qū)風電累計并網(wǎng)裝機容量9759萬千瓦，主要集中在中國和印度兩國；北美地區(qū)風電累計并網(wǎng)裝機容量6758萬千瓦，主要集中在美國。2012年，全球新增海上風電裝機約129萬千瓦，累計裝機約541萬千瓦。到2012年底，英國海上風電累計裝機達到295萬千瓦，位居世界第一位。中國海上風電裝機約34萬千瓦，僅次于英國和丹麥，位居世界第三位。當年新增海上風電裝機12.7萬千瓦，海上風電仍需進一步加快發(fā)展。海上風電場的未來發(fā)展：據(jù)歐洲風能協(xié)會預測，到2030年，海上風電裝機量約占世界風電總裝機總量的比例將提高至40%。海上風電的投資也從2008年開始保持快速增長，未來海上風電場的發(fā)展?jié)摿Ψ浅＞薮蟆＞唧w到中國而言，中國海上風能資源相當豐富，據(jù)中國可再生能源行業(yè)協(xié)會的研究報告估計，中國潛在的海上風能總量達到750GW。海上風電場的發(fā)展將越來越快，未來可能朝著風機更大、水域更深、成本更低、安全性更高、基座型式更多的方向發(fā)展，比如倫敦Array風電場未來可能會擁有300多臺最大功率達7MW的風機。因此，這些特點都將對未來風機安裝船的設計和建造提出更高要求。

綜上所述，未來全球?qū)π履茉吹男枨髮⒋龠M海上風電場項目的建設，進而促進海上風機安裝船市場的發(fā)展及海上風電場高效建設和風能經(jīng)濟性利用。第1章海上風機安裝技術(shù)1.1海上風電發(fā)展的必然趨勢與技術(shù)難點1.1.1陸上風電發(fā)展受到的制約陸地風能密度低能量不穩(wěn)定風機運行不穩(wěn)定噪聲污染嚴重風力發(fā)電自身的缺陷致使其發(fā)展遇到了新的制約1.1.2海上風力發(fā)電的特點圖1.1.2海上風力發(fā)電機組由于海上風能資源充足，海上風電不占耕地；遠離居民區(qū)，所以海上風電成功的避開了陸上風電發(fā)展的制約，并取得了突飛猛進的發(fā)展。但是風電產(chǎn)業(yè)從陸地走向海洋，也帶來了一系列新的問題。1.2海上風力發(fā)電的特點1.2.1海上風電開發(fā)的優(yōu)勢1、海上風能資源較陸上大，同高度風速海上一般比陸上大20%，發(fā)電量高70%。2、海上少有靜風期，風電機組利用效率較高。同時海上風電機組受噪聲制約小，轉(zhuǎn)速一般比陸上高10%，風機利用效率相應能提高5－6%。3、另外，由于海面平滑，湍流強度相對較小，可減少風電機組疲勞，延長使用壽命，陸上風電機組一般設計壽命為20年，海上風電機組設計壽命可達25年或以上。4、海上風電不占用土地，遠離城鎮(zhèn)及居民生活區(qū)，對環(huán)境及景觀影響小。1.2.1海上風電開發(fā)的劣勢1、建設成本高。海上風電場建設成本一般比陸上高出約1.7倍，其中風機基礎投資大約為陸上的10倍。2、海上電力遠距離輸送和并網(wǎng)相對困難。海上風電場一般距離電網(wǎng)較遠，且海底敷設電纜施工難度大，因此并網(wǎng)相對困難。3、海上建設施工和維護難度高。受天氣、水文、波浪等條件制約，海上風電場建設施工和維護都須配備專業(yè)船只和設備才能進行，施工難度大，維護不方便。1.3國內(nèi)海上風電場圖1.3海上風電場的建設2007年11月，中國海洋石油總公司承建的國內(nèi)首座海上風力發(fā)電站投入運營。該機組采用我國風電機組公司新疆金風生產(chǎn)的1.5MW直驅(qū)式風力發(fā)電機組。該機組葉片長度約40米，葉片底端離海平面10米。這臺海上風力發(fā)電機由中海油投資人民幣4,000萬元（合540萬美元）建造。圖1.3（2）海上風電場的建設上海東海大橋100兆瓦海上風電示范項目是國內(nèi)第一個海上風電場。分布于東海大橋東側(cè)1公里以外海域，安裝34臺單機容量3兆瓦的SL3000離岸型風電機組，總裝機容量102兆瓦。通過35千伏海底電纜接入岸上110千伏風電場升壓變電站后再接入上海市電網(wǎng)，年等效負荷小時數(shù)為2600小時，年上網(wǎng)電量為2.6億度,可以滿足上海市40萬人民生活用電需要。2012年，全球新增海上風電裝機約129萬千瓦，累計裝機約541萬千瓦。到2012年底，英國海上風電累計裝機達到295萬千瓦，位居世界第一位。中國海上風電裝機約34萬千瓦，僅次于英國和丹麥，位居世界第三位。當年新增海上風電裝機12.7萬千瓦，海上風電仍在進一步加快發(fā)展。圖1.3（3）中國近幾年新增海上風機圖1.3（4）全球海上風電市場規(guī)模第2章海上風電機組安裝的前期準備海上風力發(fā)電機組的安裝，需要對考驗海域常年風速、風力以及一些特殊氣候進行確切的了解，海水對風電設備的腐蝕速度以及風電設備對周圍地域人為活動有哪些影響等等。而對機組安裝的前期準備，有利于對即將建造的風電場實現(xiàn)最大的效益。使風力發(fā)電機組將其優(yōu)良的性能充分發(fā)揮出來。因此，選擇風能蘊藏量大的風場至關(guān)重要。年平均風速高是好風力發(fā)電場的重要指標。當然還應該綜合考慮其他一些問題。本章主要講述影響風力發(fā)電場選址的因素，掌握風力發(fā)電場選址的程序和方法。2.1海上風力發(fā)電場的選址考核風力發(fā)電的主要目的是節(jié)省常規(guī)能源，減少環(huán)境污染，降低發(fā)電總成本（包括社會成本和經(jīng)濟成本）。盡管風力資源是無處不在并且是取之不盡、用之不竭的，但為了更有效地利用風能，創(chuàng)造更好的經(jīng)濟效益，就必須慎重地選擇風力發(fā)電場的建設地點。一個風力發(fā)電場址宏觀選擇的優(yōu)劣，對項目經(jīng)濟可行性起著主要作用，風力發(fā)電場選址的好壞直接影響到風力發(fā)電場的生存。風力發(fā)電場建設項目的實施是一個較復雜的綜合過程。風力發(fā)電場的規(guī)劃設計屬于風力發(fā)電場建設項目的前期工作，需要綜合考慮許多方面，包括風能資源的評估、風力發(fā)電場的選址、風力發(fā)電機組機型選擇和設計參數(shù)、裝機容量的確定、風力發(fā)電場風力發(fā)電機組微觀選址、風力發(fā)電場聯(lián)網(wǎng)方式選擇、機組控制方式的選擇、工程投資、通信和環(huán)保要求等因素。因此，風力發(fā)電廠前期選址、風力資源的測量、風力發(fā)電場資源綜合評估是風力發(fā)電建設前期必不可少的一個重要環(huán)節(jié)。風力發(fā)電場選址評估級數(shù)工作要綜合考慮風能資源、電網(wǎng)連接、交通運輸、海底地形、地質(zhì)條件、工程投資、通信和環(huán)保要求等因素，進行經(jīng)濟和社會效益的綜合評價，最后確定最佳場址。2.1.1 海上風力發(fā)電場選址的方法1）資料分析法搜集初選風力發(fā)電場址周圍氣象臺站的歷史觀測數(shù)據(jù)，主要包括：風速、風向、平均風速、最大風速、氣壓、相對濕度、年降雨量、氣溫、最高和最低氣溫、常年海水深度、海底地貌地質(zhì)、海水各成分含量以及災害性天氣發(fā)生頻率的統(tǒng)計結(jié)果等。應在初選場址內(nèi)建立測風塔，并進行至少一年以上的觀測，主要測量10m、70m、100m高度的10min平均風速和風向、日平均氣溫、日最高和最低氣溫、日平均氣壓以及10min脈動風速平均值。這些風速的測量主要是為了根據(jù)風機功率曲線計算發(fā)電量，并計算場址區(qū)域的地表動力學摩擦速度。對測風塔數(shù)據(jù)進行整理分析，并將附近氣象臺站觀測的風向、風速數(shù)據(jù)訂正到初選場址區(qū)域。分析氣象觀測數(shù)據(jù)，根據(jù)以下條件判斷初選區(qū)域是否適宜建立風力發(fā)電場：初選風力發(fā)電場地區(qū)風資源良好，年平均風速大于6.0m/s，風速年變化相對較小，30m高度處的年有效風力時數(shù)在6000h以上，風功率密度達到250W/m2以上。初選場址全年盛行風向穩(wěn)定，主導風向頻率在30%以上。風向穩(wěn)定可以增大風能的利用率、延長風機的使用壽命。初選場址湍流強度要小，湍流強度過大會使風機振動受力不均，降低風機使用壽命，甚至會毀壞風機。初選場址內(nèi)自然災害發(fā)生頻率要低，對于強風暴、雷暴、地震、海嘯多發(fā)等地區(qū)不適宜建立風力發(fā)電場。所選風力發(fā)電場海域勢相對廣闊、海水深度適當、海底地質(zhì)結(jié)構(gòu)緊湊、地勢平坦及不影響海上交通，風力發(fā)電并網(wǎng)條件較好等。圖2.1.1海上風場選址2.1.2風力發(fā)電場選址的步驟對風能資源的正確評估是風力發(fā)電場建設取得良好經(jīng)濟效益的關(guān)鍵，一些風力發(fā)電場建設因風能資源評價失誤，使建成的風力發(fā)電場打不到預期的發(fā)電量，造成很大的經(jīng)濟損失。因此風力發(fā)電場的選址必須對某一地區(qū)進行風能資源評估，這是風力發(fā)電場建設前期所必須進行的重要工作。1）風能資源初評估的步驟資料收集、整理分析從地方各級氣象站臺及有關(guān)部門收集有關(guān)氣象、地理及地址數(shù)據(jù)資料，對其進行分析和歸類，從中篩選出具有代表性的完整的數(shù)據(jù)資料，能反映某地區(qū)風氣候的多年（10年以上，最好30年以上）平均值和極值，如平均風速和極端風速、平均氣溫和極端（最高和最低）氣溫、平均氣壓、雷暴日數(shù)等。風能資源普查分區(qū) 對收集到的資料進行進一步分析，按照標準劃分風能區(qū)域及其風功率密度等級，初步確定風能可利用區(qū)。參照國家風能資源分布區(qū)劃，在風資源豐富地區(qū)內(nèi)候選風能資源區(qū)，每一個候選區(qū)域應具備以下特點：有豐富的風能資源，在經(jīng)濟上有開發(fā)利用的可行性；有足夠大面積地勢平坦、海水深度適中，可以安裝一定規(guī)模的風力發(fā)電機組。2）風力發(fā)電場的宏觀選址風力發(fā)電場的宏觀選址又稱為區(qū)域的初選甄選。建設風力發(fā)電場最基本的條件是要有能量豐富、風向穩(wěn)定的風能資源。區(qū)域的初步甄選是根據(jù)現(xiàn)有的風能資源分布圖及氣象站臺的風資源情況，結(jié)合地形從一個相對較大的區(qū)域中篩選比較好的風能資源區(qū)域，到現(xiàn)場進行踏勘，結(jié)合地形地貌和樹木等標志物，在比例尺為1：10000的地形圖上確定風力發(fā)電場的開發(fā)范圍。風力發(fā)電場的宏觀選址遵循的原則一般是：應根據(jù)風能資源調(diào)查與分區(qū)的結(jié)果，選擇最有利的場址，以求增大風力發(fā)電機組的出力，提高供電的經(jīng)濟性、穩(wěn)定性和可靠性；最大限度地減少各種因素對于風能利用、風力發(fā)電機組使用壽命和安全的影響；全面考慮場址所在地對電力的需求及海上交通、并網(wǎng)、土地使用、環(huán)境等因素。根據(jù)風能資源普查結(jié)果，初步確定幾個風能可利用區(qū)，分別對其風能資源進行進一步分析，對地形地勢、地質(zhì)、電網(wǎng)、海水深度以及其他外部條件進行評價，并對各風能可利用區(qū)進行相關(guān)比較，從而選出并確定最合適的鋒利發(fā)電場選址。這一般通過利用收集到的該區(qū)氣象臺站的測風數(shù)據(jù)和地理地質(zhì)資料并對其分析，從而確定風力發(fā)電場選址。風力發(fā)電場的風況觀測一般氣象臺站提供的數(shù)據(jù)只是反映較大區(qū)域內(nèi)的風氣候，而且，數(shù)據(jù)由于儀器本身精度等問題，不能完全滿足風力發(fā)電場的精確選址以及風力發(fā)電機組微觀選址的要求。因此，為正確評價已確定風力發(fā)電場的風能資源情況，取得具有代表性的風速風向資料，了解不同高度處風速風向變化特點，以及對風的影響，有必要對現(xiàn)場進行實地測風，為風力發(fā)電廠的精確選址以及風力發(fā)電機組微觀選址提供最準確有效的數(shù)據(jù)。實地測風包括風速、風向的統(tǒng)計值和溫度、氣壓，這一工作需要通過在場區(qū)設立單個或多個測風塔進行，而測風塔的數(shù)量應依地形和項目的規(guī)模而定。4）區(qū)域風資源的評估對測風資料進行三性分析，包括代表性、一致性、完整性。測風時間應保證至少一年，測風資料有效數(shù)據(jù)完整率應大于90%，資料缺失的時段應盡量最小（小于一周）。根據(jù)風場測風數(shù)據(jù)處理形成的資料和長期站（氣象站、海洋站）的測風資料，按照國家標準《風電場風資源評估方法》（GB/T18710-2002）計算風力發(fā)電機組輪轂高度處的年平均風速、平均風功率密度、風力發(fā)電場測量站全年風速；繪制風力發(fā)電場測量站全年風速和風功率年變化曲線圖，全年風向、風能玫瑰圖，各月風向、風能玫瑰圖；計算風力發(fā)電場測量站的風切變系數(shù)、湍流強度、粗糙度，通過與長期站的相關(guān)計算整理出一套反映風力發(fā)電場長期平均水平的代表數(shù)據(jù)。綜合考慮風力發(fā)電場地勢，地形，海水深度等，并合理利用風力發(fā)電場各測量站訂正后的測風資料，利用專業(yè)風資源評估軟件，繪制風力發(fā)電場預裝鋒利發(fā)電機組輪轂高度風能資源分布圖，結(jié)合風力發(fā)電機組功率曲線計算各風力發(fā)電機組的發(fā)電量。按照國家標準《風力發(fā)電機組安全要求》（GB18451.1-2001）計算風力發(fā)電場預裝風力發(fā)電機組輪轂高度處湍流強度和50年一遇10min平均最大風速，提出風力發(fā)電場場址風況對風力發(fā)電機組安全的要求。根據(jù)以上處理所形成的各種數(shù)據(jù)，對風力發(fā)電場風能資源進行綜合評估，以判斷風力發(fā)電場是否具有開發(fā)價值。5）風力發(fā)電場風力發(fā)電機組的微觀選址風力發(fā)電機組具體安裝位置的選擇稱為微觀選址。作為風力發(fā)電場選址的組成部分，需要充分了解和評價特定的場址地形、地質(zhì)、海水常年深度及風況特征后，再匹配于風力發(fā)電機組性能進行發(fā)電經(jīng)濟效益和載荷分析計算。場址選定后，根據(jù)地形情況、外部因素和現(xiàn)場實測風能資源分析結(jié)果，在場區(qū)內(nèi)對風力發(fā)電機組進行定位布局。風力發(fā)電機組安裝間距會對風力發(fā)電機組之間產(chǎn)生一定的影響。建設風場，風力發(fā)電機組之間必然會產(chǎn)生相互干擾的問題，受風力發(fā)電機組尾流中產(chǎn)生的氣動干擾的影響，下游風輪所在位置的平均風能量及時間量將會減少，從而造成發(fā)電量下降。同時由于尾流中附加的鳳剪切和湍流作用，使風輪受到附加的氣動脈動載荷，風輪結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生振動，增加疲勞損傷度。實際上將各風力發(fā)電機組安裝間距擴展到?jīng)]有尾流的距離是不現(xiàn)實的。因此，在進行多臺風力發(fā)電機組安裝間距選擇之前，必須要參考風向及風速分布數(shù)據(jù)，同時也要考慮風力發(fā)電場長遠發(fā)展的整體規(guī)劃、征地、設備引進、運輸安裝投資費用、風力發(fā)電機組尾流作用、環(huán)境影響等綜合因素?，F(xiàn)實的選擇是：安裝間距要滿足風場總體效益最大化的目標，同時滿足適當?shù)臈l件限制。通過對國內(nèi)外風力發(fā)電場多年建設經(jīng)驗分析，風力發(fā)電機組安裝間距在盛行風向上選擇為風輪直徑的5~7倍，在垂直盛行風向上選擇為風輪直徑的3~5倍較為合適。另外，對準備開發(fā)建設的場址進行具體分析，做好以下工作：一是確保風資源特性與待選風力發(fā)電機組設計的運行特性相匹配；二是進行場址的初步工程設計，確定開發(fā)建設費用；三是確定風力發(fā)電機組輸出對電網(wǎng)系統(tǒng)的影響；四是評價場址建設、運行的經(jīng)濟效益；五是對社會效益的評價。圖2.1.2海上風電場第3章海上風機的安裝過程風力發(fā)電機是一種集機械、電器、液壓、計算機遠程控制為一體的高科技產(chǎn)品，為確保發(fā)電機組安全運行及以后風電場的現(xiàn)場機械安裝，在現(xiàn)場安裝時應該嚴格按照裝配工藝進行，各部件應固定牢固安裝正確，安裝前要正確理解風力發(fā)電機的機械安裝圖，熟悉機械安裝順序，對風機有足夠的認識。為安全、優(yōu)質(zhì)并在短期內(nèi)完成安裝風力發(fā)電機組，并為創(chuàng)建精品工程。風機機組現(xiàn)場安裝就是把風機的各零件和各部件總成按照裝配文件規(guī)定的工藝要求，依一定的順序和連接關(guān)系組裝起來的工藝過程。機械安裝裝就是按照設計的要求將各類部件安裝在相應的位置、將各部件進行機械互連以達到組裝規(guī)定的各項性能要求。安裝風機的主要結(jié)構(gòu)：海上風力渦輪機主要由葉輪（包括葉片和輪轂）、機艙、發(fā)電機、傳動系統(tǒng)、偏航系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、塔筒、連接件及基座等結(jié)構(gòu)組成。目前海上風電場的規(guī)?；颈３衷?0～100個風機，單個風機的功率一般為2～5MW。具體到風機的各個部件時，轉(zhuǎn)子的直徑一般為80～120m，機艙和轉(zhuǎn)子約重200～450t，機艙的高度在海面70～90m以上。

海上風機運輸和安裝的基本過程：一般而言，海上風機的典型運輸和安裝主要包括以下過程：風機基座的運輸和安裝；塔筒的運輸和安裝；機艙、葉片的運輸和安裝（有時候塔筒和機艙一起安裝，最后單獨進行葉片的安裝）。關(guān)于葉片的安裝，有時是機艙和兩片葉片同時安裝，然后再安裝第3片葉片。當然還有一種風機的安裝方式是將整個風機直接吊裝在基座上，這種方法比較適用于安裝近海岸的風機。3.1海上基礎結(jié)構(gòu)要將風機穩(wěn)定地固定在海床上，最重要的就是要為風機打下堅實的基礎，目前世界上用的最多的，也是最可靠的海上基礎主要有六種——單樁基礎，鋼筋混凝土重力基礎，鋼質(zhì)桁架重力基礎，三腳架基礎，負壓桶式基礎和浮置式基礎。我國海上風電產(chǎn)業(yè)正在迅速崛起。目前上海、山東、浙江和江蘇的沿海地區(qū)都在著手海上風電場的建設規(guī)劃。由于基礎結(jié)構(gòu)在海上風電場的總投資中所占的比重較大，海上風機基礎長期矗立在惡劣的海洋環(huán)境里，體積龐大，造價昂貴，其經(jīng)濟性和可靠性是當前海上風電發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)。因此，積極地吸收國外海上風電場建設的經(jīng)驗，大力發(fā)展適合我國國情的海上風電機組基礎結(jié)構(gòu)，對我國海上風電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將是至關(guān)重要的.3.1.1鋼筋混泥土重力基礎重力式基礎是最早應用于海上風電場建設的基礎型式，靠其自身巨大的重量固定風機，有混凝土重力式基礎和鋼沉降基礎兩種型式。適用于水深小于10m的任何地質(zhì)條件海床，在大于10m水深時為保證足夠重量抵抗環(huán)境荷載，其尺寸和造價隨水深的增加而快速增大。這種基礎結(jié)構(gòu)簡單、造價低、受海床沙礫影響不大，抗風暴和風浪襲擊性能好，其穩(wěn)定性和可靠性是所有基礎中最好的。缺點在于：需要預先海床準備，海上施工周期較長；由于其體積大、重量大，使得安裝起來不方便且運輸費用較大；適用水深范圍太過狹窄，隨著水深的增加，其經(jīng)濟性不僅得不到體現(xiàn)，造價反而比其它類型基礎要高。圖3.1.1鋼筋混泥土重力基礎3.1.2筒形基礎筒形基礎也稱為吸力式基礎，是一種新型的海洋工程基礎結(jié)構(gòu)型式，有多筒基礎和單筒基礎兩種。由于其材料安裝成本低于樁基礎，易于海上安裝運輸而受到海洋工程和海上風力發(fā)電行業(yè)的青睞。原理是將鋼筒陸上制作后漂浮拖航至風場，就位后抽出筒體中的氣體和水，利用筒體內(nèi)外壓力差將筒體插入海床一定深度。筒形基礎適用于地質(zhì)條件為砂性土或軟粘土的各種水深條件風場。其優(yōu)點在于：節(jié)省鋼用量，減少制造費用；采用負壓施工海上安裝速度快，便于在海上惡劣天氣的間隙施工；便于運輸和安裝；吸力式基礎插入深度淺，只須對海床淺部地質(zhì)條件進行勘察，而且風電場壽命終止時，可以簡單方便的拔出，進行二次利用。缺點在于：安裝過程中由于負壓筒內(nèi)土體會形成土塞；在下沉過程中容易產(chǎn)生傾斜，需頻繁矯正；筒形基礎在海洋工程和海上風機的工程應用案例還較少，僅有丹麥的Frederikshaven風場，另外2010年6月29國內(nèi)道達海上風電研究院采用復合筒型基礎作為海上測風塔的基礎成功進行了整體海上安裝作業(yè)，香港東南水域風場也計劃采用三筒基礎型式。綜合來看，筒型基礎作為海上風機基礎應用前景很大，但是可靠性還需要進一步的驗證。圖3.1.2筒形基礎3.1.3多樁基礎多樁基礎的概念源于海上油氣開發(fā)，基礎由多個樁基打入地基土內(nèi)，樁基可以打成傾斜或者豎直，用以抵抗波浪、水流力，中間以灌漿或成型方式（上部承臺/三腳架/四腳架/導管架）連接塔架，適用于中等水深到深水區(qū)域風場。多樁基礎上部結(jié)構(gòu)的具體選擇根據(jù)水深、環(huán)境荷載和風機系統(tǒng)動力特性確定。多樁基礎優(yōu)點在于適用于各種地質(zhì)條件、水深，重量較輕，建造和施工方便，無需做任何海床準備；缺點：建造成本高，安裝需要專用設備，施工安裝費用較高，達到工作年限后很難移動。在2007年建設投產(chǎn)的英國Beatrice示范海上風電場中，兩臺5MW的風機均采用的四樁靴式導管架作為基礎，作業(yè)水深達到了45m，是目前海上風機固定式基礎中水深最大的；我國上海東大橋海上風場采用的是多樁混凝土承臺型式。隨著海上風電場向深水區(qū)域的不斷推進，此類基礎在今后會有更廣闊的前景。圖3.1.3多樁基礎3.1.4浮式基礎浮式基礎不固定在海床上而是直接漂浮在海中，通過纜繩—基礎（筒型基礎/魚雷錨/平板錨等）系統(tǒng)固定在一定的位置，常見的概念：柱形浮筒、TLP和三浮筒。它適合在海底基礎難以作業(yè)的深海應用，目前對其研究尚處于初步階段。優(yōu)點為：建設及安裝方法靈活，可移動、易拆除；缺點為：這種基礎不穩(wěn)定，只適合風浪小的海域，另外齒輪箱及發(fā)電機等旋轉(zhuǎn)運動的機械長期處于巨大的加速度力量下，潛在地增加安裝失敗的危險及降低預期使用壽命。關(guān)鍵技術(shù)是盡可能地令其苗條，以在海上保持相對平穩(wěn)；具備足夠強度，能經(jīng)受住海上相當惡劣的天氣；另外要把發(fā)電機機箱下移，降低風機重心，這在技術(shù)上增加了海上風機的難度。綜合來看，浮式基礎真正到應用還有很長的路要走。圖3.1.4浮式基礎3.1.5單樁基礎圖3.1.5海上風機基礎單樁基礎現(xiàn)已在許多大型海上風電場中使用，現(xiàn)已逐漸成為海上風電機組安裝的一種標準方案。這種基礎結(jié)構(gòu)適用于20～30m的中淺水域，目前通常采用的直徑為4～6m。此方案的最大的優(yōu)點在于它的簡易性——利用打樁、鉆孔或噴沖的方法將樁基安裝在海底泥面以下一定的深度，通過調(diào)整片或護套來補償打樁過程中的微小傾斜以保證基礎的平正。它的弊端在于海床較為堅硬時，要利用鉆孔工藝，其成本較高。3.2安裝的安全設施

3.2.1參加施工作業(yè)人員著裝規(guī)范整潔并符合安全要求，應按規(guī)定要求戴好安全帽、扎好安全帶，做到領緊、袖緊、下擺緊、穿軟底鞋、不穿帶釘易滑鞋，其中，在距離地面1.5米及以上必須掛扣安全帶，安全帶在使用時必須高掛低用。3.2.2施工作業(yè)人員必須使用安全帶和安全繩。在爬塔和塔上作業(yè)時必須使用帶有掛鉤地的安全繩。在使用安全防護用品、用具前，必須對其外觀檢查，出現(xiàn)裂紋、破損、部件不完整，連接不牢固者不得使用.3.2.3施工作業(yè)人員上下攀登時必須使用安全保護器，在懸空作業(yè)時必須使用速差自鎖器或緩沖繩，其中速差自鎖器及緩沖繩應高掛低用，應防止擺動碰撞，水平活動應在以垂直線為中心半徑1.5米范圍內(nèi)。繩物、吊環(huán)、固定點等各部分螺栓應連接牢固。安全繩、緩沖繩無磨損、斷絲、打結(jié)。掛鉤要與剛性物體連接，不能連接在電纜或軟繩上。3.3組織施工管理的要求3.3.1安裝前期，由業(yè)主組織監(jiān)理、施工方、供應商等單位召開技術(shù)交流會，明確各方職責、制定安裝計劃，確定安裝方案，形成會議紀要。3.3.2供應商應給各單位做技術(shù)交底，工程施工過程應嚴格按照供應商的技術(shù)規(guī)范進行。3.3.3施工方負責整個工程的施工安全、施工總進度控制、施工質(zhì)量控制和施工的組織等，其中設備的安裝安全及質(zhì)量應遵循國家有關(guān)法律法規(guī)和風力發(fā)電機組供應商的技術(shù)標準，供應商應給予相應的技術(shù)支持。3.3.4監(jiān)理單位，代表建設單位（業(yè)主），依據(jù)國家有關(guān)法律法規(guī)和工程建設監(jiān)理合同、工程建設的各有關(guān)合同及設備安裝規(guī)范，對風電場工程項目實施監(jiān)理，包括對工期控制、質(zhì)量控制以及組織協(xié)調(diào)等。3.4機組卸貨及存儲依據(jù)設備進場驗收單進行詳細檢查，要求零部件齊全、完好，塔筒兩端用防雨布封堵、法蘭用米字支撐固定并如實填寫檢查記錄表。依據(jù)塔筒技術(shù)條件，檢查塔筒是否合格。塔筒應放置在基礎環(huán)附近，按上、中、下次序并排擺放，每節(jié)塔筒的上法蘭應靠近基礎環(huán)，以利于塔筒吊裝，減少主吊車的移動。塔筒應水平放置，在靠近塔筒法蘭的地方，支撐穩(wěn)固，并用合適的材料采取打“堰”的方式，防止塔筒滾動。3.4.1機艙卸貨及存儲依據(jù)設備進場驗收單進行檢查，要求零部件齊全、完好，如實填寫檢查記錄表。使用專用的機艙卸載吊具將機艙緩慢平穩(wěn)地卸載到指定的地點，具體的卸車地點要視場地的條件來定，總的原則是要利于后續(xù)機艙的吊裝且不影響其他部件的吊裝。起重設備規(guī)格由現(xiàn)場吊裝經(jīng)理決定。在安裝和卸載吊具的過程中要注意不要碰壞機艙里的元器件。機艙放置時機艙應順風放置，并保持運輸支架水平，確保地面有足夠的承載力，如果不立即吊裝需做好機艙的防護，防止風沙雨雪進入設備。3.4.2輪轂卸貨及存儲依據(jù)設備進場驗收單進行檢查，要求零部件齊全、完好，如實填寫檢查記錄。輪轂卸載之前，必須制定好現(xiàn)場布置方案確定葉輪組裝的位置，總的原則是要利于日后其他機組部件的吊裝。使用專用的輪轂卸載吊具將輪轂緩慢平穩(wěn)地卸載到指定的地點。在安裝和卸載吊具的過程中尤其要注意不要碰壞機艙里的元器件。輪轂放置時保持運輸支架水平，支撐地面要求地面平坦、有足夠的承載力，如果不立即吊裝需及時將輪轂外包裝防護好，防止風沙雨雪進入設備。3.4.3葉片卸貨及存儲葉片卸載前，依據(jù)設備進場驗收單，對葉片進行詳細檢查，如實填寫檢查記錄。按照規(guī)范要求使用專用的葉片卸載吊具將葉片安全平穩(wěn)地卸載到指定的地點。卸載過程中隨時要注意觀察葉片與地面是否接觸，如果接觸立即要采取措施使葉片前緣遠離地面，并保證葉片前后支架支撐處有足夠的承載力。夜晚光線不足時不要進行葉片卸載作業(yè)，以免發(fā)生意外。3.4.4電控柜卸貨及存儲電控柜在擺放時，大面應順著主風向，擺放應平穩(wěn)。若到貨當日不安裝，必須進行固定，避免傾翻。必須用防雨布對電控柜做好防護，避免風沙、雨、雪對電器元件造成侵蝕。3.5海上安裝船海上風電安裝船：在海上無論是風機還是基礎的安裝都需要有相應能力的運輸工具將其運送到風電場址,并配備適合各種安裝方法的起重設備和定位設備。海上風機安裝基本都是由自升式起重平臺和浮式起重船兩類船舶完成的,船舶可以具備自航能力也可以是非自航。單獨或聯(lián)合采用何種方式安裝取決于水深、起重能力和船舶的可用性。其中聯(lián)合安裝比較典型的方式是由平甲板駁船裝載風機部件或者單基樁拖到現(xiàn)場,再由自升式平臺或起重船從平板駁船上吊起部件完成安裝或打樁。早期的安裝船都是借用或由其他海洋工程船舶改造的,但隨著風機的大型化,小型船舶無法滿足起重高度和起重能力的要求。近年來歐洲多家海洋工程公司相繼建造和改造了多條專門用于海上風機安裝的工程船舶。安裝船舶的大型化也是一個趨勢,專門的風車安裝船一次最多可以裝載10臺風機。以下按照船型和適用的工作海域?qū)⒑Ｉ巷L車安裝船舶作分類比較。3.5.1起重船起重船通常具備自航能力,船上配備起重機,可以運輸和安裝風車和基礎。起重船除在過淺區(qū)域需考慮吃水外其余區(qū)域不受水深限制,且多為自航,在不同風機位置間的轉(zhuǎn)移速度快,操縱性好,使用費率很低,船源充足,不存在船期安排問題。但起重船極其依賴天氣和波浪條件,對控制工期非常不利,現(xiàn)已較少使用。但在深海(大于35m)條件下由于無法使用自升式平臺/船舶進行安裝,故仍須使用起重船。與近海小型起重船相比,雙體船船型具有穩(wěn)性好、運載量大、承受風浪能力強的優(yōu)點,目前也開始應用在海上風機安裝中。圖3.5.1海上風機起重船3.5.2自升式起重平臺自升式平臺配備了起重吊機和4～8個樁腿,在到達現(xiàn)場之后樁腿插入海底支撐并固定駁船,通過液壓升降裝置可以調(diào)整駁船完全或部分露出水面,形成不受波浪影響的穩(wěn)定平臺。在平臺上起重吊機完成對風機的吊裝。駁船的面積決定一次性可以運輸?shù)脑O備的數(shù)量,自升平臺沒有自航設備,甲板寬大而開闊、易于裝載風機。對于單樁式基礎的安裝,只需在平臺上配備打樁機即可。由于不具備自航能力,自升平臺需由拖船拖行,導致其在現(xiàn)場不同風機點之間轉(zhuǎn)場時間較長,操縱不便,且需要平靜海況。自升式起重平臺是目前海上風電安裝的主力。圖3.5.2自升式起重平臺3.5.3自航自升式風機安裝船隨著風機的不斷大型化以及離岸化,起重能力和起重高度的限制以及海況的復雜化使得傳統(tǒng)的起重安裝船舶無法滿足需求。在這種情況下,出現(xiàn)了兼具自升式平臺和浮式船舶的優(yōu)點,專門為風機安裝而設計與建造的自航自升式安裝船。與之前的安裝船舶相比,自航自升式安裝船具備了一定的航速和操縱性,可以一次性運載更多的風機,減少了對本地港口的依賴。船舶配備專門用于風機安裝的大型吊車和打樁設備,具有可以提供穩(wěn)定工作平臺的自升裝置,可以在相對惡劣的天氣海況下工作,且安裝速度較快。圖3.5.3自航自升式風機安裝船第4章海上基礎結(jié)構(gòu)的海上安裝（單樁基礎）4.1單基樁的海上運輸單基樁大部分都是由安裝駁船載往作業(yè)現(xiàn)場的，目前安裝的海上風電場大都采用這種運輸方式，但是為了節(jié)省安裝駁船的裝載空間，提高其一次航行的攜帶能力，有些風電場就別出心裁，讓單基樁漂浮在水面上，利用拖船拖至安裝海域。圖4.1單基樁的海上運輸4.2單基樁的翻轉(zhuǎn)置位單基樁和過渡段作為一個整體被拖運至海上安裝地點，由于過渡段的存在，單基樁就不能靠打樁機打擊插入海床中，要利用鉆機海底打孔的方式來固定單基樁。吊具直接用螺栓和過渡段法蘭盤連接，用吊車提起過渡段，這樣單基樁就自然的被豎直置入事先鉆好的孔中.對于用吊裝船運載至施工現(xiàn)場的單基樁，為了避免打樁時的沖擊對樁基造成大的損傷，一般不在樁基表面打孔，所以樁基本身很難給吊具供連接點。針對這種情況，國內(nèi)外普遍采用外力夾緊的方式進行吊裝.圖4.2單基樁的翻轉(zhuǎn)置位4.3單基樁的下樁過程利用打樁機沖擊下樁的過程還要有扶直裝置進行配合才能完成。在打樁過程中，海床泥土狀況會影響單基樁與水平面間的垂直度，為了避免打樁后單基樁與豎直方向有大的偏斜，只能在每次打擊之后都要對單基樁與水平面間的垂直度進行校核，如果發(fā)現(xiàn)有偏差，及時的通過液壓扶正裝置進行調(diào)整。對于存在基巖或巖石分布比較多的海床，利用打入樁根本不可能達到要求，很容易損害鋼樁并延誤工期。目前對于這種海床都采用鉆機鉆孔灌注樁或改用其他基礎形式。對鉆孔下樁來說，首先應在鉆井處的海床上放一個鋼筒用做鉆機鉆頭的導向和提供鉆井液。這個鋼筒從海床表面向上延伸將近1m多長，其用來阻止鉆井過程中產(chǎn)生的泥沙和埋藏的雜質(zhì)，以免它們在妥善處理之前就混入周圍的海水中。這些含有泥沙的海水，被抽送到事先準備好的駁船上，過濾去海水，積攢泥沙和石塊。這些泥沙和石塊將被用在單基樁的沖刷防護上。鉆井過程能積攢300到400立方米的挖出物。當這個取心井到達預定深度后，停止鉆探，插入單基樁。剛才積攢的薄泥漿被用來填充單基樁與取心井之間的空隙，以確保單基樁的穩(wěn)固。少量從空隙中跑出停留在單基樁周圍海床上的泥漿，還可以提供沖刷保護。圖4.3單基樁的下樁過程4.4過渡段的吊裝單基樁與發(fā)電機組塔筒之間的鋼質(zhì)平臺就是所謂的過渡段，其能給安裝和維修人員提供登上塔筒的爬梯和一個安全的工作平臺。過渡段上不僅有與塔筒之間進行連接的法蘭盤，還有與駁船進行接洽的配置、輸出電源用的設備和纜線接頭。過渡段被吊裝在單基樁露出海平面的那部分上，其下端利用密封圈與單基樁進行密封，利用超高強度混凝土進行灌漿處理。圖4.4過渡段的吊裝4.5風機的吊裝4.5.1機組安裝方法從上世紀90年代的NOGERSUND實驗成功，到海上第一個大型風力發(fā)電場HornsRev的運營，再到2008年Q7海上風電場的投入使用，這20年間人們并為因為海上安裝的復雜性而放緩對安裝方法的探索。安裝環(huán)境的差異和擁有安裝設備的不同使海上風機安裝表現(xiàn)的非常靈活。在諸多試探的基礎上被認可的安裝方法也層出不窮。本文主要講海上風電場安裝的2種方式：海上分體安裝和海上整體安裝。不管采用哪種施工安裝方法，都力求縮短海上作業(yè)時間，保證海上施工安全。海上風力發(fā)電機組整體安裝國外海上整體安裝方法只有英國的Beatrice風場采用過，如下圖所示。整體安裝使用了最大起重能力為4000t的雙吊臂大型起重船。將風機整體吊到上，船上的吊機同時吊住風機下部的臨時支架，并由專用機具講塔筒抱住，在由拖輪將起重船拖至風機安裝點。起重船講風機整體和支架吊裝到有導管架基礎的平臺上，用螺栓與塔筒連接以后，在拆除臨時支架。Beatrice風場一共安裝了兩臺5MW的風機，是當時海上單機功率最大的風機。這方法安裝成本高，不適用于大型風力發(fā)電場的建設。圖4.5.1海上整體風機安裝海上風力發(fā)電機組分體安裝海上風力發(fā)電機組主要包括塔筒、發(fā)電機艙和葉輪三個模板，而葉輪又由三只葉片和輪轂組成，所謂的分體安裝就是按照一定的吊裝工藝在海上組裝風力發(fā)電機的這幾個模塊或部件。這些部件間的組合方式很多，導致海上分體安裝方法的多樣性。由于受到安裝駁船和起重機吊高的限制，目前海上安裝多采用分體安裝的形式。但是風機的海上分體安裝需要保證下部塔筒與風機基礎法蘭之間的準確對位、下部塔筒與上部塔筒之間的準確對位、上部塔筒與機艙之間準確對位和葉輪輪轂與機艙之間的準確對位。要在海上連續(xù)進行這么多的施工環(huán)節(jié)和安裝作業(yè)，難度很大?；A+塔筒+發(fā)電機艙+葉輪整體先將塔筒組裝在事先已經(jīng)建設完成度基礎結(jié)構(gòu)上，然后單獨吊裝發(fā)電機艙，最后將輪轂和三只葉片的組合體（葉輪）整體吊裝。這種吊裝方式對海上安裝船的要求比較低，而且安裝船一次攜帶的風機數(shù)量多，適用于大型海上風電場的建設。但是由于要將葉輪在空中進行翻轉(zhuǎn)，而且還要將葉輪吊到發(fā)電機艙處并進行對準，對船載吊車有了更高的要求，同時增大看吊裝難度。圖4.5.1（2）A葉輪整體吊裝B、基礎+塔筒+發(fā)電機艙、輪轂和兩葉片的組合體+最后一只葉片這種吊裝方式又被稱作“兔耳朵”式吊裝，是丹麥A2SEA公司首創(chuàng)的。首先，在地面上將風機的機艙、輪轂和2片葉片組裝到一起，使2片葉片成“兔耳朵”似的安裝在機艙的輪轂上，使它們成為一個吊裝體；然后專門的風機安裝船把這個吊裝體連同其他的部件（塔筒和另一片葉片等）運到海上安裝場地。由于兩個葉片對稱的分布在發(fā)動機艙的兩端，所以簡化了裝船和運輸?shù)倪^程。在海上安裝時，先吊裝兩節(jié)塔筒；然后再吊裝陸地組裝好的組合體，最后在空中對剩下的一片葉片和輪轂進行組裝。在組裝最后一片葉片時由于要實現(xiàn)圓周分布的螺栓與螺栓孔的對準，這便增加了吊裝難度，這對操作人員的技術(shù)水平有了更高的要求。同時隨著大功率發(fā)動機的出現(xiàn)，也對船載吊車提出了新的挑戰(zhàn)。這種吊裝方式海上運輸平穩(wěn)，海上作業(yè)時間短，在中型海上風力發(fā)電機安裝時多被采用。圖4.5.1（2）B“兔耳朵”式吊裝C、基礎+塔筒+發(fā)電機艙和輪轂在組合體+三片葉片逐次組裝在陸地將發(fā)電機艙和葉輪輪轂組裝完成后，連同塔筒和葉片一起裝船運往安裝海域。在進行海上安裝時，先吊塔筒，再吊裝發(fā)電機艙和輪轂的組合體，然后組裝第一片葉片。葉片被水平吊起時，調(diào)整輪轂的位置使輪轂的螺栓孔對準葉片根部的螺栓，然后進行緊固。在第一片葉片組裝完成后轉(zhuǎn)動發(fā)電機艙主軸，使其帶著輪轂一起轉(zhuǎn)動，待第一片葉片處于豎直狀態(tài)時進行第二片葉片的組裝。第二片葉片和第一片葉片一樣，都在水平位置組裝。當?shù)诙~片組裝完成后，在次轉(zhuǎn)動輪轂，使剩下的連接法蘭盤軸線處于水平位置，以便第三片葉片進行組裝。第三片葉片組裝方式和過程與前兩片葉片一樣。在整個組裝過程中，要實時的控制輪轂的位置，使其能和水平的葉片進行對準。這種吊裝方式占海上作業(yè)時間過長，操作過程復雜，吊裝成本高。圖4.5.1（2）C三葉片逐次吊裝風機的吊裝方式是由風機自身的結(jié)構(gòu)決定的，吊裝人員不可能跨越風機自身的結(jié)構(gòu)來隨意的選擇吊裝方式。也就是說，風機的吊裝方式是風機生產(chǎn)廠家已經(jīng)設計好了的，吊裝人員只能做些工藝過程規(guī)劃，不可能打破風機廠家的要求隨便選用吊裝方式。4.6海底電纜鋪設海上風機電纜主要連接風機與風機之間、風機與變電站之間，均為海底鋪設電纜。海底電纜鋪設主要采用開溝犁挖溝、鋪纜船鋪設電纜。對于靠近風機基礎的電纜鋪設，需要潛水員配合小型船只開溝。圖4.5.2海底電纜鋪設第5章海上風電的現(xiàn)狀總結(jié)與展望5.1海上風機的發(fā)展現(xiàn)狀總結(jié)根據(jù)《2013年全球海上風電發(fā)展調(diào)查報告》分析，2013年全球海上新增風電裝機容量將繼續(xù)保持增長趨勢，年底全球累計海上風電裝機容量有望達到7100兆瓦，雖然與大約300,000兆瓦的陸地裝機容量相比仍舊顯得微不足道，但是今年的新增海上風電裝機容量幾乎占到總?cè)萘康慕?0%。目前建設海上風電場的價格已經(jīng)上揚，2012年安裝的項目平均價格為每千瓦人民幣32788元。這些價格的波動是受多方面因素的影響，例如向更深的水域開發(fā)風電場或開發(fā)風電場的場址海況更加惡劣等。但是隨著技術(shù)的進步，最終這種開發(fā)海上風電場價格上揚的趨勢將會得到逆轉(zhuǎn)。根據(jù)《2013年全球海上風電發(fā)展調(diào)查報告》統(tǒng)計，海上風電機組平均額定功率已經(jīng)從2007年的2.9兆瓦增加到了2012年的4.1兆瓦?！?013年全球海上風電發(fā)展調(diào)查報告》指出，由于用于直驅(qū)式風電機組的稀土原材料價格的波動以及努力提高風電機組的可靠性等多種因素的影響，目前制造商以及開發(fā)商正在開發(fā)不同的動力傳動系統(tǒng)。使用交替?zhèn)鲃酉到y(tǒng)的樣機有望在未來兩到三年問世?！?013年全球海上風電發(fā)展調(diào)查報告》詳盡分析了目前海上風電發(fā)展比較活躍的地區(qū)的情況。例如，目前美國海上風電已經(jīng)從初期階段進入到了商業(yè)化可行性示范階段，但是還沒有商業(yè)化規(guī)模的海上風電場進入運行或建設階段，現(xiàn)在處于前期開發(fā)階段的項目有11個，總?cè)萘?824兆瓦。在示范項目方面，目前美國安裝的首臺海上風電機組是美國緬因州大學與美國能源部合作安裝的按照1/8比例縮小的漂浮式海上風電機組。歐洲仍然是全球海上風電增長最快的地區(qū)，一些最新的機組和技術(shù)也在一些海上風電項目中有所體現(xiàn)。中國是全球海上風電增長最有潛力的地區(qū)之一，發(fā)展前景也很看好