摘要：海上风能与陆地风能不同的是海上风能风力稳定、海面大、声音小。海上风电有很好的风能资源，不动用任何土地资源，不影响人类的正常活动。海上风电作为可再生资源可以减少其他资源的浪费。目前，我国海上风电基础结构相对薄弱，但不断地在开发及应用。本文介绍了海上风电的基础结构现状和目前的发展趋势与研究。
关键词：海上风电；基础结构；发展；资源
引言
随着社会的进步，资源问题也慢慢地浮现出来在人类的生活中。发展高效绿色能源成为经济可持续发展的前提。我国海域广袤，海上风力资源充沛，容易促进海上风力的发展及其相关性技术上的研究。
一、海上风电基础结构
海上风电的基础结构形式分为桩基础结构、重力式基础结构、负压桶式基础结构、浮式基础结构、导管架基础结构。
（一）海上风电桩基础
桩基础结构包括单桩基础、多桩基础和三角桩基础。
单桩基础是由大的横面积钢管组装，是如今应用最为广泛的风力发电基础。其优点在于不需要准备海床、安装方便快捷；缺点是转移困难，并且横面积大的钢管需要特定的打桩船才能运行。
多桩基础是由若干个桩打进地基中，此基础多适用在中等水域到深水域风场。其优势在于各种地理条件、重量轻、开发和动工简便；缺点是建设成本高，安装技术需求专用设备，超过工程年限后转移工作困难
三脚桩基础的产生想必是受三角形结构的启发，三根柱子组合成一个三角形结构，中心再加根较大的钢管支撑，呈现出来的结构更加具有空间性，也很好的避免了强海风的侵蚀。但这种结构的三根柱子需要斜撑，因此需在海床上打桩，工程量相比较单桩基础和多桩基础而言要大得多。
（二）海上风电重力式基础
海上风电重力式基础结构是早期应用在海上风电建造的基础形式，也是海上风电基础结构中体积最大和重量最大的。海上风电重力式基础是依靠本身的重量来稳固风力机。优点是结构简单、抗风性能强、建造价格低；其主要是缺点是需要海床准备，建造周期长，因为所需钢管体积大、体重重，致使安装过程不方便且海上运输价格昂贵。这个基础结构大多使用于浅水域中。
（三）负压桶式基础结构
负压桶式基础是基于以上两种基础结构的组合。钢桶结构的制作在陆地上进行，完成后运输到所需要安装的地点，到达所定的地点后将桶内的气体抽出，形成真空的负压状态，在负压的基础上将桶竖着插进一定深度的海床，完成整体结构的安装。此基础结构优势主要在于钢管的消耗量少，构建简捷，容易拆除，不受天气因素的限制。但在固定的时候，需小心把握负压的高低，保证在日后使用过程中不会出现建造上的失误而造成人员的伤亡。
（四）海上风力浮式基础
海上风力浮式结构是在海平面上漂浮，通过锚杆确定在海中的位置，紧靠自身的浮力结构来维持风机组的稳定，与此同时对海水流动的变化所产生波动加以控制。比较适合在50米以上深度的水域应用，其主要有成本低、运输便利等优势。
（五）海上风力导管架基础
大多是由3根钢管或4根钢管作为支撑的结构形式。目前，这项基在技术上还不成熟，缺乏建设经验，但是在深海海域的研究中有很大的发展前景。
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二、海上风力的特点
（一）在海上风电基础可以节省一些不可再生资源的使用，不占用土地资源，减弱发电时所产生的噪声，不影响人类生活的质量。
（二）我国海域宽广，海上发电可以不受任何地域的影响。
（三）海风随着高度的变化越来越小，因此不需要建造很高的架台就可以达到理想的效果，所以可以减少发电所产生的成本。
（四）海上湍流程度相对较低，导致在风力发电的风机组的疲劳度过小，可以延长风电机组的使用时间。
（五）海上风力发电的发电量比陆地上风力的发电量高并且稳定。
（六）海上风力发电可以进行大规模化的发展。
三、海上建设风力发电工程不足
首先是风力发电工程当中的风机基础的价格高。海上工程成本高，难度大，且建造过程容易受到环境因素的影响。第二个问题则是没有完全利用自身的区域资源优势去打造核心特色，产业发展还不完善，市场差异较小，竞争力不足。
四、海上风电的发展对策及趋势
海上风电基础对于全世界而言，有非常大的优异性。可以说在今后的时间里，海上风电的建造是各个国家重中之重的任务之一。中国在2015年后将在海上风电此基础上实行大规模的开发，争取早日赶上国际要求的水平线上。
（一）大规模化，有助于资源整合与成本降低
规模化的实行有很大的效果，在最近几年来，我国海上风电已经逐渐摆脱在上起步期所遇到的重重障碍，将规模再次扩大。产业规模增加，在一定程度上可以降低平均生产制造成本，通过资源整合与优化，我国的海上风电管理能力和体系结构需合理地加强与完善来实现资源开发和应用。海上发电的快速发展阶段是目前前所未有的，现在的产业还没有到达成熟，还不足够完完全全满足发展的步伐，在研究的同时，需要时刻警觉发展中所带来的各种问题。短暂期限里建造价格下降的空间比较小，其主要原因是产业链需求量供不应求。
（二）加强技术革新，扩大市场
在未来，我国海上风电将会逐渐趋向本地化，海上风电基础设计在处于不断的上升期。有大量的数据证明，中国在发展海上风力发电占有很大的市场优势。但在宏大的海上风力发电市场中，还得在原来的基础上不停地找寻差异，不断地提高技术含量。海上风力发电作为一种新的清洁能源，本身具有非常大的发展空间。我国在海上风力发电基础技术上有很大的市场发展前景。根据我国的海域特点，可以选择在沿海地区大面积开展技术研究。我国在建造海上风力具有很好的优势，根据国家能源结构的调节和海上风电产业的推动，中国在海上风电技术上有很大发展优势。
五、结束语
海上风电基础结构的实质性研究对于我国海上风电基础产业的持久发展和有直接的影响，海上风电基础结构实行深入的研究，是海上风电产业进展的重要任务，不仅可以促进我国的市场需求还可以促进我国海上风力发电产业不间断地向好的方向发展。
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论文作者:包特玮
论文发表刊物:《电力设备》2019年第19期
论文发表时间:2020/1/15
标签：海上论文; 风电论文; 基础论文; 结构论文; 风力论文; 风力发电论文; 桩基础论文; 《电力设备》2019年第19期论文;