法國(guó)依諾西海洋工程CEOHakim Mouslim：海上風(fēng)電基礎(chǔ)設(shè)計(jì)最新發(fā)展趨勢(shì)

2017-10-19 13:27:31 能見(jiàn) 　點(diǎn)擊量：評(píng)論 (0)

2017年10月16日-19日，2017北京國(guó)際風(fēng)能大會(huì)（CWP2017）在北京隆重召開(kāi)。在本次大會(huì)的海上風(fēng)電技術(shù)分論壇上，法國(guó)依諾西海洋工程技術(shù)公司CEOHakimMouslim先生分享了海上風(fēng)電基礎(chǔ)設(shè)計(jì)最新發(fā)展趨勢(shì)。他表示，基礎(chǔ)設(shè)

2017年10月16日-19日，2017北京國(guó)際風(fēng)能大會(huì)（CWP2017）在北京隆重召開(kāi)。在本次大會(huì)的“海上風(fēng)電技術(shù)”分論壇上，法國(guó)依諾西海洋工程技術(shù)公司CEOHakimMouslim先生分享了海上風(fēng)電基礎(chǔ)設(shè)計(jì)最新發(fā)展趨勢(shì)。他表示，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的未來(lái)趨勢(shì)包括使用模塊化的導(dǎo)管架、組裝的預(yù)裝件來(lái)組成整個(gè)結(jié)構(gòu)以及自動(dòng)焊接技術(shù)從而減少組裝時(shí)間，以及提高導(dǎo)管架的疲勞壽命的雙面焊接等。

以下為發(fā)言實(shí)錄：

HakimMouslim：你好，大家下午好。那么我是來(lái)自法國(guó)，我的中文還不是特別的好，所以我就用英文來(lái)給大家講。我們公司叫依諾西是工程公司在法國(guó)這個(gè)城市。今天主要給大家來(lái)說(shuō)一說(shuō)導(dǎo)管架基礎(chǔ)的趨勢(shì)，跟風(fēng)機(jī)沒(méi)有直接的關(guān)系，但是這對(duì)于海上發(fā)電場(chǎng)來(lái)說(shuō)很重要的部分，所以我給大家分析一下現(xiàn)在在導(dǎo)管架有什么樣的趨勢(shì)還有市場(chǎng)是什么樣的情況。

那么先來(lái)稍微簡(jiǎn)單的介紹依諾西公司我們是在法國(guó)城市，在海上工程方面有名，我們有一個(gè)INNOSEA也是在⋯所以在我們這個(gè)城市所以有很多海上項(xiàng)目相關(guān)的公司，那么我們公司是一個(gè)獨(dú)立的跨學(xué)科的工程公司。我們現(xiàn)在有三個(gè)辦公室，兩個(gè)是在歐洲，有一個(gè)是在北美，一個(gè)是在歐洲的兩個(gè)，一個(gè)是在法國(guó)，一個(gè)是在英國(guó)。那么我們的團(tuán)隊(duì)總共有50個(gè)成員，有差不多30個(gè)人是在現(xiàn)場(chǎng)的，不斷去現(xiàn)場(chǎng)咨詢的這些人，還有20多個(gè)不同領(lǐng)域的外部專家。我們差不多業(yè)務(wù)70%都是海上風(fēng)電相關(guān)的，我們還有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)海上風(fēng)電專用的軟件，今天我講的這一部分的內(nèi)容提供設(shè)計(jì)分析，以及工程設(shè)計(jì)。

我們也為這種固定的以及浮動(dòng)的海上風(fēng)電基礎(chǔ)提供設(shè)計(jì)，我們會(huì)跟大學(xué)進(jìn)行合作，然后一起來(lái)進(jìn)行一些研發(fā)。那么這是我們之前的一些客戶，大部分是在歐洲，那么比如說(shuō)在比利時(shí)的項(xiàng)目，還有在德國(guó)的項(xiàng)目，還有我們現(xiàn)在幾乎參與了法國(guó)所有的海上風(fēng)電的項(xiàng)目。我們現(xiàn)在也在亞洲進(jìn)行業(yè)務(wù)的拓展，我們也會(huì)跟其他的客戶幫助他們來(lái)開(kāi)發(fā)海上的風(fēng)場(chǎng)。

我們會(huì)有一些基礎(chǔ)的分析跟設(shè)計(jì)，風(fēng)機(jī)的一些工作，包括風(fēng)機(jī)載荷的評(píng)估，還有一些耦合的評(píng)估，也就是說(shuō)我們會(huì)來(lái)收集風(fēng)機(jī)相關(guān)的這些數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行相關(guān)的海上建筑物的數(shù)據(jù)，從而來(lái)進(jìn)行評(píng)估。然后之后大家會(huì)來(lái)說(shuō)一說(shuō)其他的設(shè)計(jì)工具，比如說(shuō)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)跟（巖圖）設(shè)計(jì)的工具。下面我們來(lái)說(shuō)一說(shuō)現(xiàn)在的市場(chǎng)基礎(chǔ)，在這個(gè)基礎(chǔ)當(dāng)中其中很重要的部分就是導(dǎo)管架，也就是說(shuō)這些是在風(fēng)機(jī)的下方來(lái)進(jìn)行安裝，從而來(lái)支持它，來(lái)承擔(dān)它的負(fù)荷?，F(xiàn)在差不多是有三千五百個(gè)地下的建筑。在全球市場(chǎng)上，那么根據(jù)布隆伯格的數(shù)據(jù)，他們預(yù)計(jì)在2022年的時(shí)候?qū)?huì)有6千個(gè)基礎(chǔ)。現(xiàn)在很多項(xiàng)目都是單管的基礎(chǔ)，我們這部分是導(dǎo)管架的部分。這一個(gè)在未來(lái)也將會(huì)在更多的國(guó)家進(jìn)行導(dǎo)管架的安裝，特別是在中國(guó)，在未來(lái)將會(huì)有更多導(dǎo)管架的地基，或者是海下的部分。

所以我們必須要使得這些基礎(chǔ)不斷地，或者是下一步的結(jié)構(gòu)保證它能夠繼續(xù)下去。那么我們可以看到在海上風(fēng)電會(huì)有海上升壓站，也就是說(shuō)海上的這個(gè)部分。比如說(shuō)第一個(gè)圖片就可以看到是一個(gè)歐美項(xiàng)目，是海上的海上的升壓站，它會(huì)有風(fēng)機(jī)，以及電力的一些系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)行。大家可以看到下邊黃色的部分，現(xiàn)在已經(jīng)在世界上很多地方都有黃色的這部分的支架作為海上風(fēng)電支架的結(jié)構(gòu)。在一些深海的部分，我們也會(huì)看到很多的單管的下部的結(jié)構(gòu)。那么如果使用導(dǎo)管可以承受很大的海浪的撞擊，也可以承擔(dān)很重的風(fēng)機(jī)。所以回頭看過(guò)去的話，大家能看到多數(shù)的導(dǎo)管架，在最開(kāi)始都只是在歐洲，最后的一個(gè)例子是在美國(guó)博克島，我們現(xiàn)在已經(jīng)看到了300架導(dǎo)管架的安裝，現(xiàn)在也有很多的新項(xiàng)目都打算安裝導(dǎo)管架式的基礎(chǔ)。

這張圖上比較重要的就是海上風(fēng)電量導(dǎo)管架的使用情況，希望大家主要看到的就是它的演進(jìn)向基礎(chǔ)重量的演進(jìn)，最早的重量差不多是450到500噸，多數(shù)都是30到70米的基礎(chǔ)?，F(xiàn)在的基礎(chǔ)導(dǎo)管架越來(lái)越高，那么重量可能會(huì)達(dá)到一千噸。但是在安裝的過(guò)程當(dāng)中，這個(gè)船是有極限的，一千噸可能就是擊弦樂(lè)，但是未來(lái)有一些新的船只去安裝更大規(guī)模的導(dǎo)管架。市場(chǎng)上很大的趨勢(shì)，現(xiàn)在有兩種不同的導(dǎo)管架基礎(chǔ)，有三角式的還有四角式的，多數(shù)的制造商都關(guān)注三角式的因?yàn)槲覀兛梢匀ナ褂盟^的三面體的結(jié)構(gòu)可以用單一的結(jié)構(gòu)。這個(gè)可以在海床上保持很好的穩(wěn)定性，除此之外其他的優(yōu)勢(shì)可能三角式的優(yōu)勢(shì)就沒(méi)有那么明顯。這種預(yù)裝對(duì)三角式要容易，這里面灰色的區(qū)域是已經(jīng)安裝的導(dǎo)管架基礎(chǔ)的，大家能看到是在30到50米的。差不多2013、2014、2015年新安裝的導(dǎo)管架是更大的，因?yàn)轱L(fēng)機(jī)更大了。另外它的水深也會(huì)比較深，有的達(dá)到30到50米的深度，可能更深。

在導(dǎo)管架的設(shè)計(jì)方面也有一些比較關(guān)鍵的元素想跟大家分享一下，上面紅色的部分是轉(zhuǎn)換部分，四角架還有連接鍵，還有一些是縱向的和橫向的結(jié)合，這些可以去增加整個(gè)結(jié)構(gòu)的剛性，所以它是一個(gè)非常僵硬的結(jié)構(gòu)，可以去承擔(dān)更大的載荷或者是風(fēng)力。之后還有其他類型的結(jié)合。像鋼結(jié)構(gòu)的可以預(yù)制的，有一些也可以去現(xiàn)場(chǎng)裝配的。比如說(shuō)標(biāo)準(zhǔn)的管架就可以裝配出來(lái)標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。

設(shè)計(jì)參數(shù)最基本的就是我之前展示過(guò)的幾個(gè)因素，包括它的管架、厚度還有它的直徑等等。這里面有一些主要的參數(shù)需要大家去攻克。那像從三角到四角，從制造的角度來(lái)講還會(huì)涉及到一些其他的參數(shù)。次級(jí)鋼接受的要素包括主平臺(tái)，還有很多不同的鋼元素的結(jié)合。包括進(jìn)入塔架的爬梯，還有轉(zhuǎn)換的過(guò)渡零件，還有一些把導(dǎo)管架跟像線路連接在一起的高壓線等等，這些都是在整個(gè)基礎(chǔ)的建設(shè)過(guò)程當(dāng)中需要考慮到的，我們可能會(huì)需要把這個(gè)結(jié)構(gòu)跟一些其他的結(jié)構(gòu)黏結(jié)在一起。

所以導(dǎo)管架所要求的設(shè)計(jì)是必須為制造而進(jìn)行設(shè)計(jì)的，它的穩(wěn)定性要跟其他的結(jié)構(gòu)相比，必須要更高，因?yàn)榭赡軙?huì)面臨很大的風(fēng)的沖擊。所以它可能需要承擔(dān)一個(gè)三到五兆瓦的風(fēng)機(jī)，要求它的剛度必須要強(qiáng)。除此之外還會(huì)要求跟底部土壤的適應(yīng)，比方說(shuō)它的底部能夠深入到土壤當(dāng)中多少。導(dǎo)管架的制造現(xiàn)在正在不斷的改進(jìn)，因?yàn)槭袌?chǎng)也是充滿了競(jìng)爭(zhēng)的，我們能看到過(guò)去的一些項(xiàng)目當(dāng)中積累的經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)在也已經(jīng)反饋到了設(shè)計(jì)和制造當(dāng)中，現(xiàn)在制造的成本是越來(lái)越低了，這也是很有意思的趨勢(shì)，是整個(gè)海上風(fēng)電領(lǐng)域的趨勢(shì)。從制造的角度來(lái)講，現(xiàn)在歐洲有很多的供應(yīng)商可以去制造導(dǎo)管架，但是導(dǎo)管架的性能跟單裝式的相比可能它的管壁有不同的要求，我們也能根據(jù)自己的厚度找到不同的供應(yīng)商?，F(xiàn)在還一些焊接的部分可能跟單裝式的不一樣，但是供應(yīng)商都存在。

我們我們對(duì)于導(dǎo)管架的高度要求，也都有區(qū)別，甚至還要考慮到提升的部分。這是一個(gè)傳統(tǒng)的四角導(dǎo)管架，我們其實(shí)其中需要引起大家注意的有兩個(gè)部分，包括它的承載能力，還有市場(chǎng)對(duì)它的采購(gòu)能力等等。還有很多方面，也需要我們考慮到它的整體使用壽命，那在考慮使用壽命的時(shí)候還要想到靜態(tài)的載荷和動(dòng)態(tài)的載荷等等。所以我想解釋一下什么叫為制造而設(shè)計(jì)？也就是我們?cè)O(shè)計(jì)的考慮。我們的初始設(shè)計(jì)基本上是幾何層面上的設(shè)計(jì)，比方說(shuō)考慮水深，考慮風(fēng)機(jī)的尺寸，土壤的特征，還有土壤跟基礎(chǔ)的互相影響。同時(shí)還有一些其他的因素，比方說(shuō)裝的設(shè)計(jì)我們一是采用三角還是四角，以及我們也會(huì)給業(yè)主提出自己的建議，看他們需要什么樣的，之后我們從初始設(shè)計(jì)就開(kāi)始往后繼續(xù)。比方說(shuō)會(huì)設(shè)計(jì)到一些過(guò)渡段，涉及到箱型梁，最后的組裝我們要先把初始圖畫(huà)出來(lái)。之后我們會(huì)服役現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行載荷的設(shè)計(jì)，這些就可以幫助我們?nèi)ピu(píng)估它的極限狀態(tài)，這個(gè)結(jié)構(gòu)作為基礎(chǔ)能夠承受多么大的壓力等等。以及不同的鋼組件能夠承擔(dān)多大的壓力；這個(gè)就是基本上我們常見(jiàn)到的解決方案，我們想要解決的就是⋯下面一步可能遇到的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)問(wèn)題。我們還會(huì)有對(duì)不同的設(shè)計(jì)圖有3D版本，最終的目的就是使得管的直徑和厚度都能達(dá)到最優(yōu)。

我們的方法當(dāng)中，為制造而設(shè)計(jì)的主要考慮的因素，會(huì)涉及到一個(gè)報(bào)告，就是從制造的角度去看待設(shè)計(jì)的報(bào)告。比方說(shuō)它的載重能力，它的運(yùn)輸方便性，以及從采購(gòu)的角度來(lái)講，它的設(shè)計(jì)特性，是在本地制造還是在外地制造本地安裝比較合適，還有比方說(shuō)像制造能力。因?yàn)槲覀冃枰_認(rèn)可能一次性是否能夠制造80到100個(gè)導(dǎo)管架，需求量可能會(huì)比較大，所以這些東西都要去考慮到。

我們現(xiàn)在已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)入下一步了，也是最后的一個(gè)階段，就是碼頭的布置和評(píng)估。我們要對(duì)于現(xiàn)在碼頭上已經(jīng)裝配的東西去進(jìn)行評(píng)估，然后來(lái)確保接下來(lái)的導(dǎo)管架的安裝是能夠達(dá)到最優(yōu)的。最后現(xiàn)在和未來(lái)的導(dǎo)管架設(shè)計(jì)趨勢(shì)，我們稱之為模塊化的設(shè)計(jì)，大家看右下角這些導(dǎo)管架，這是美國(guó)的一個(gè)項(xiàng)目，是⋯因?yàn)榇a頭的最大承載能力，大家看左側(cè)就是可以滿足兩個(gè)部分的。所以這種模塊化的制造，能夠?yàn)槲覀兲峁└蟮目赡苄?，我們可以根?jù)不同的廠址來(lái)改變塔的高度，導(dǎo)管架的高度，會(huì)去結(jié)合一些混凝土，鋼結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行過(guò)渡段的設(shè)計(jì)，這也是最新的趨勢(shì)。這樣可以給我們提供過(guò)渡段非常輕質(zhì)的解決方案。

最后基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的一些未來(lái)趨勢(shì)是什么樣的，可能會(huì)主要看到以下幾個(gè)方面，首先是改善工程設(shè)計(jì)還有培訓(xùn)。另外就是整合基礎(chǔ)與風(fēng)機(jī)進(jìn)行聯(lián)合分機(jī)，另外就是更多的使用模塊化的導(dǎo)管架，大家看右上角就是一個(gè)例子，顯示的不同框架結(jié)合到一起，來(lái)實(shí)現(xiàn)最終的安裝位置。還有組裝的預(yù)裝件來(lái)組成整個(gè)結(jié)構(gòu)，還有自動(dòng)焊接技術(shù)，減少組裝時(shí)間，之后是雙面的焊接，可以提高導(dǎo)管架的疲勞壽命。這也是我們稱之為雙點(diǎn)焊接的歐洲新的趨勢(shì)，這一點(diǎn)對(duì)于中國(guó)市場(chǎng)也有很大的意義。

最后就是基礎(chǔ)的改善并不只是要改善樁的站立，未來(lái)我們可能會(huì)有漂浮的基礎(chǔ)。漂浮式基礎(chǔ)可能會(huì)，我們?cè)谏蟼€(gè)星期已經(jīng)開(kāi)始了這方面的產(chǎn)品發(fā)布，所以在未來(lái)會(huì)有越來(lái)越多的這種海上風(fēng)電的基礎(chǔ)方面的想法，謝謝。

（發(fā)言由現(xiàn)場(chǎng)速記整理，未經(jīng)本人審閱）

責(zé)任編輯：lixin

免責(zé)聲明：本文僅代表作者個(gè)人觀點(diǎn)，與本站無(wú)關(guān)。其原創(chuàng)性以及文中陳述文字和內(nèi)容未經(jīng)本站證實(shí)，對(duì)本文以及其中全部或者部分內(nèi)容、文字的真實(shí)性、完整性、及時(shí)性本站不作任何保證或承諾，請(qǐng)讀者僅作參考，并請(qǐng)自行核實(shí)相關(guān)內(nèi)容。

我要收藏

個(gè)贊