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摘要:在经济迅速发展的今天,伴随着“西电东送、南水北调”资源的均衡需求,风力发电作为一种新型清洁能源近几年已异军突起,特别是在西北新能源市场已成为主要的电力来源。风力发电施工相比水电、核电、火电等电力施工有着其自身的特征和优势,本文主要针对风力发电施工特征和施工过程中遇到的问题,并结合实际情况对风力发电施工的优化策略实施详细探究。
关键词:风力发电;特征;策略
0.引言
在全球化经济迅速发展的背景下,各个国家对能源资源的需求量也越来越大。随着水电、火电建设在各区域的饱和,要缓解当前的能源资源紧缺问题,这就需要充分挖掘和利用新的能源,其中对各区域风资源的利用是一种比较重要的方法,持续利用海上风电、陆上风电来弥补原水电、火电不能满足的电力资源缺口。但风力发电建设施工将是一门重要的课题,在投资、可研、勘察、设计、施工、运行等阶段尤其是在施工环节要充分重视,通过前几个环节提供的理论基础,在实际施工过程中通过深入分析和优化策略,为后期风力资源的充分利用提供有力保障。
1、风力发电的优势
从当前的全球化资源能源的应用情况来看,对可再生能源的持续应用是未来的发展趋势,其中风能发电就是比较重要的可持续利用能源的形式,在利用过程中有很大的优势:
第一,风能是在大气受到不均匀太阳辐射基础上,引起冷热空气的对流而产生的,由于风能是自然界的产物,不用额外加工即可能够拿来使用,所以通过风能产生的原理进行发电就可以源源不断的能源可以利用。
第二,风作为可再生能源,对环境不会造成污染,在对环境与水土治理环节比较好控制。
第三,风力发电在当前的技术支持下,已经逐渐的成熟,能够进行批量化的生产[3]。
第四,风力发电的工程施工周期比较短,在施工成本上也相对比较低,并且不受地形的限制,这些优势就使得未来的风力发电成为重要的能源获得方式。
2、风力发电施工特征
风力发电在施工过程中,有着鲜明特征呈现:
第一,风力发电施工比较容易受到自然条件影响。我国在风力发电方面,主要在东南部以及东部岛屿等地区的应用比较广泛。这些地区的风电场建设,都会受到恶劣外界自然条件因素的影响,在潮位的因素影响方面比较突出,这对风机的吊装以及风机的基础施工会有着很大影响[1]。
第二,风力发电施工过程中,对复杂地形因素以及分散施工位置因素影响比较突出,这就很难对机械转运有效实施。在风机尾流相互影响的因素下,相邻的风机间的距离要能保持叶轮直径的三到四倍。所以在规模上的风电场占地面积就比较大,这对具体的施工就有着直接的影响,主要就是对施工的进度以及过程管理的难度有着加大。
第三,风力发电施工的中地理位置相对比较偏僻,在施工的条件上也比较恶劣,在交通方面也有着很大的困难。在具体施工中的物资和人员的进出都有着很大的困难。再有就是施工中的设备都比较的笨重,在对设备的运输方面就成为比较困难的问题,施工的难度上都相对比较大[2]。在单机的容量增大情况下,风力发电塔会愈来愈高,在叶轮直径以及风力发电机的重量也会增大,这就使得在进行吊装机械方面有着很大难度,对吊装的要求比较高。
第四,风力发电工程的具体施工过程中,在大体积混凝土连续浇筑方面有着严格的要求。每台风机的基础钢筋混凝土在三百与五百立方米之间不等,属于大体积的混凝土施工,为能够保障混凝土的施工质量,在施工过程中就必须连续进行混凝土浇筑,同时对混凝土施工养护必须严格按照规范要求进行,特别是要注意南北之间的差异。
除此之外,风力发电施工的特征还体现在施工步骤的重复以及移动频繁层面。在具体的施工中,由于在风机方面是采取的独立布置形式,这就造成了风力发电项目要进行频繁的移动场地,在施工的步骤上重复进行,这些特征在具体的施工中都有着鲜明呈现。
3、风力发电施工的问题分析
风力发电在实际施工过程中,由于受到多方面因素的影响,还存在着诸多问题有待解决,普遍问题主要体现以下两个方面:
第一,在风机基础土建工程施工过程中的质量问题。目前国内施工的陆地风电风机基础的形式主要有两种:基础环和预应力锚栓,在对混凝土浇筑施工中由于受混凝土拌制、运输等方面的影响,有可能导致混凝土入仓连续性不强;同时对混凝土的振捣方面存在着漏振或过振现象,有可能导致混凝土不密实和麻面、蜂窝等质量问题,这些均会对风力发电在施工阶段的整体质量会造成不同程度的影响。
第二,在风机设备安装过程中的质量问题。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆风机设备安装是整个风力发电施工过程中最重要也是安全风险最大一个阶段,目前国内风机设备各构件之间的连接方式主要是螺栓连接,螺栓之间连接主要有通过预紧力张拉和力矩两种方式来满足各构件之间连接强度的要求。在施工过程中力矩值选择的大小,分几个阶段进行以及在后期运行过程中的维护等方面,必须按照风机基础与风机设备的连接方式的不同结合风机厂家设计说明书的实际参数进行施工,而由于在管理上、施工设备缺陷、施工人员素质等方面问题的影响,可能导致风机设备部位连接螺栓力矩值不够,也没按设计要求的阶段进行,从面导致风机安装机构设备构件安装上质量存在问题。此外,在施工过程中高低压电缆的接头安装由于安装质量不满足要求容易电缆头放炮、谐波共振等问题。
对于在施工过程中将有可能出现的这些问题,会来严重影响风力发电施工的整体质量和后期的运行质量,也给风机后期的运行维护带来更大的强度和费用。为此,就要找到针对性的方法加以应对,促进风力发电施工的整体水平提高。
4、风力发电施工优化策略实施
目前国内风力发电施工的技术均比较成熟,但是在实际施工过程还或多或少地存在一些问题,特别是在一些关键工序上(如地基处理不均匀沉降、基础环或预应力锚栓安装的数据控制、大体积混凝土施工规范以及风机设备安装过程监控等)要严格把关,在一些细节上方案的选择与实施还需进行一步优化。
第一,吊装机械的科学选择。注重对风力发电施工的机械器具的优化应用,在施工的进度上能有效提高。风力发电的具体施工过程中,在施工器具的应用上就要和施工程序进行科学结合,为能将劳动强度有效降低,对施工的整体速度进行提高,可通过深入分析山地风电与平原风电的施工特征,同时对履带式和轮胎式起重机合理对比与选择,这样就能将吊装机械的施工效率有效提高,并降低部分施工成本。如在西北部分地区(如甘肃、新疆、宁夏等)对履带式的吊装机械的使用机率就会更多,由于在支撑的面积相对比较大,在对地面的要求就降低了,能够在不平坦的松软的地面行驶以及工作,在机动性方面相对比较强。并且履带式的吊装机械的应用对地面不会造成损坏,对工作的准备时间能大大节约,从而从很大程度上提高施工效率。
第二,注重施工程序的科学合理化实施。对风力发电施工过程中,就要能充分注重程序的科学合理性,对相应道路基础设施的建设要能优化,对场内的道路要求要能提高,在道路弯道的设计上注重最小转弯半径设计,在对道路的宽度以及承压的能力方面也要能科学设计[5]。在对送出工程以及生产控制楼区施工中,就要注重提前施工,在基础浇筑作业施工中,就要按照混凝土的浇筑程序合理化的安排,在分工方面能够明确化,并能有效形成流水线的作业方法。
第三,风力发电施工中,在对大型设备二次搬运施工方面就要注重科学性。在风力发电工程施工中的塔架和叶片尺寸以及质量要能得以保障,注重对施工材料的质量控制,这些施工材料是对风力发电施工质量保障的基础,只有在这些层面得到了重视,才能真正有助于风力发电工程施工的整体质量保障。在对材料质量控制方面要加强,在对进场物资的质量检验方面要加强,要能通过专业人员对材料的质量加强控制,材料质量合格才能进入到施工现场。可对风机部件以及相关的设备进行二次搬运,要注重避免存在多次搬运工作的现象。
第四,由于风力发电施工过程部分环节存在很大的安全风险,为了能保障风力发电施工的安全和质量,就要能从事故防范预警机制方面完善制定。将施工安全事故预防工作加以完善化,对突发事故的处理措施的实施要科学化,保障工作中的通信顺畅,将各类的安全事故应急演练工作能够加强实施。将风力发电的施工安全管理工作妥善完成,保障施工的安全性。在具体的施工每个环节,都要能注重对施工人员的安全知识和技能的培养,只有在这些基础层面得到了加强,才能有助于风力发电施工的整体质量保障。
第五,对风力发电施工中的混凝土施工程序要进行科学优化,对大体积连续混凝土浇筑施工方面的工作要进行优化实施,注重对混凝土施工的连续性,特别是在特殊季节施工对混凝土的温度控制。同时在对混凝土的后期养护工作也要注重,在最后混凝土终凝后进行的保温保湿养护,洒水养护的频率,保温保湿材料的选择,混凝土各部位温度的适时监测等均来格按照设计施工规范结合现场施工情况来进行,确保混凝土整体施工质量。
5、结语
总而言之,对于风力发电施工过程的完善化实施,要能充分注重措施的科学性、多样性和适用性。特别是对一些规模比较大的风力发电施工项目中,首要的是制定切实可行的施工方案并对其合理性和适用性进行论证,不断加强施工过程的监督管理工作,抓住重点和细节才能真正风力发电施工过程的安全与质量得以保障。通过从理论层面对风力发电施工的质量控制研究,对实际的施工发展就能起到启示作用。
参考文献:
[1]曹艳芳,杨月梅,王淼,赵珍伟.风力发电建设项目施工期环境监理要点[J].山西建筑.2016(25)
[2]王东.浅析地区风力发电施工过程安全及防范[J]. 电子世界. 2014(12)
[3]邬琼.论风力发电建设项目的环境监理[J]. 环境与发展. 2014(03)
[4]易晓华,胡萍.风电项目总承包商风险浅析[J]. 贵州水力发电. 2014(02)
[5]焦德富,潘美霞.风力发电场项目环境监理工作探讨[J].环境保护与循环经济. 2014(04)
[6]姚志远,姚庆宇.台吉营风力发电场新建工程水土保持分析与评价[J].中国科技信息.2015(08)
论文作者:许军
论文发表刊物:《北方建筑》2016年11月第33期
论文发表时间:2017/1/11
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