风电运维是海洋勘察行业下一个蓝海？ - 海洋测绘是艰苦行业吗

0 X5 M6 K! x1 m: Y

点击上方蓝字，关注“xiaok海洋测绘网”

) r% Z) x, t) M/ C: `6 D. ]

专注行业和圈内动态，分享最具价值内容

根据 DNV 预测，到 2050 年将会有 33%的发电量来自风能：其中 20%来自陆上风电，11%来自固定式基础海上风电，2%来自浮式基础海上风电。中国连续第五年成为全球最大的海上风电国家，2022年新增并网装机容量约5.1GW，较上年下降了逾70%，但仍然占全球新增装机总量的一半以上。截至2022年底，我国海上风电累计装机已超3000万千瓦，连续两年位居全球首位，占比达一半左右。

海上风电发展的大趋势主要是“大型化”和“深水化”。“大型化”的目的是降低海上风电的“度电”成本，增强电价的市场竞争力。在离岸 50km 以上、水深大于 50m的深远海区域，海上风速更大、更稳定，风能产量更高，而且可以大大避免近岸环境噪声和视觉污染，以及航运、渔业等用海冲突。海上风机的体型越来越大，发电机功率也从过去的 0.5 MW发展到今天的 5MW、7MW、8MW，未来甚至可能达到 20MW 。

! G5 `$ \* x: l; c9 Y

8 S5 ], |& O# |8 R5 W) ?, H

通常情况下，风机的使用寿命长达 20 年以上， 而整机供应商提供的质保期通常在 5 年左右。5年后，风机建设单位需要自建风机运维团队或委托第三方团队。由于我国海上风机大部分是最近几年新建的，因此，海上风电运维市场蓝海特征显现。与陆上风电相比，海上风电运维难度系数、成本投入等都较高，据行业专业人士介绍，一次海上风电机组的齿轮箱更换，其成本应该在400-500万元。

下图展示了海上风电的结构简图，从图里可以看出海上风电的两个主要风险类型，一个是海缆的运维风险，一个是海上构筑物的风险。

以海上风电风车自身为例，其风险监测从上到下分别为叶片、塔架、下部结构和基础。海洋勘察主要涉及水面以下的下部和基础监测。

0 u0 k( D1 n: ^# Q! i8 v' @3 _, t: t

下图是导管架安装和受台风影响而倾斜的照片。

: C# k8 @) h. `, {2 A: i( F

海上风机基础大部分是固定式的，大直径单桩基础在0m~40m水深应用范围最广，导管架基础主要用于40m~100m水深。

1 S7 h) P* `, i% r9 H- j

基础的主要风险就是冲刷，基础冲刷将减小桩基础的入土深度，降低桩基础的承载力；基础冲刷使桩的悬臂长度增加，从而使风机水平变形加大，同时增加桩基础的倾覆弯矩；基础冲刷使风机机组结构的自振频率降低，使基础疲劳应力幅值增大、应力循环次数增加，影响机组的疲劳寿命。

0 k/ v+ {- F5 ^8 Q5 ~8 L

海缆的主要风险是海底冲刷和抛锚、拖网等人为破坏。

基础和海缆探测主要设备有多波束、侧扫声呐、三维声纳、水下机器人、管线仪、三维剖面仪、磁力仪、电磁感应管线仪、合成孔径声呐。

多波束和侧扫声纳：

管线仪、三维剖面仪、磁力仪和海缆仪：

% i+ b* |( Y" J" R# T% C5 @

三维声纳、水下机器人、合成孔径声纳：

参考文献

9 y* @: m+ `* A

风电运维的勘察技术探讨

! v% L+ n+ V. C; ~

https://www.sohu.com/a/679192743_121124362

海上风电单桩基础局部冲刷与防护研究_徐思远

0 J. x. r1 J, q0 K1 H3 l2 \

http://paper.people.com.cn/zgnyb/html/2022-10/17/content_25944775.htm

6 B4 o F: c+ B; I9 M8 B; E4 e- W

https://wind.in-en.com/html/wind-2435718.shtml

https://wind.in-en.com/html/wind-2404648.shtml

2 }, r/ w, m# i/ U

2023海上风电回顾与展望

海上风机导管架基础循环受荷性状与分析方法_周文杰

https://www.gov.cn/yaowen/liebiao/202308/content_6897588.htm

$ ^! [9 z. L4 Z" V9 Y' \) [% E

     “xiaok海洋测绘网”是一个博客性质的网站，博主住在美丽的海滨城市--青岛，常年在沿海和大洋从事着艰苦的海洋调查工作。网站的内容是博主和同事们学习和工作的总结，主要包括三个方面：

" B8 r! l7 Z. }& D. l6 z

1、海洋调查设备的安装、测量和使用；

2、海洋调查数据的后处理和图件编制；

, _5 o0 o2 ]$ H

3、自编软件的开发和使用 。

       坚持更新，积跬步，必有所成。网站的精华内容会在同名公众号更新。如果感兴趣，就扫描下面的二维码关注一下吧。公众号非常欢迎同行投稿。

4 n, ~% z0 k. E" l

1、 2021年年终总结及文章索引

2、 2022年年终总结及文章索引

3、2023年年终总结及文章索引

4、一些海洋数据的分享及地磁tiff的提取

; `; P3 [1 j3 v1 J+ G

5、坐标转换软件OpenCoord介绍及下载

) |0 ?1 u. n0 I. P4 `: m $ r, H) r) l) x : j% p, J: v+ D# O1 U* ^0 y; C