海上风电灌浆技术
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前言

我国海上风电发展处于示范与产业化探索双重阶段,国家也推行了一些海上风电发展政策促进产业发展。2014年6月,国家发展和改革委员会明确了海上风电的上网电价,使得海上风电的投资效益更加明确。2014年12月,国家能源局发布《关于印发全国海上风电开发建设方案(2014—2016)的通知》,核准超过10.5GW的海上风电项目,“十三五”规划中,更是明确提出未来要重点发展海上风电技术和应用。截至2015年年底,全国海上风电装机容量达到1018MW,借力海上资源和政策扶持,海上风电将成为风力发电行业未来的发展方向,我国有望成为海上风电发展的重要力量。

与此同时,我国海上风电技术也处于稳步发展阶段,海上风机基础的相关技术在不断引进技术、消化吸收与自主创新。从全球来看,单桩基础型式依然是主流,导管架基础逐渐进入市场,高桩承台基础在国内仍具有较好的适用性,其他基础型式也在尝试应用,这些基础与上部结构连接的主要手段是灌浆连接,尤其是单桩基础与导管架基础。灌浆的重要性主要从受力与施工上反映,从受力上,海上风机基础的灌浆连接段是传递风机荷载至地基基础承上启下的关键部位,从施工上,海上风机基础的灌浆是钢管桩沉桩与安装基础承前启后的关键工序,因此,灌浆连接设计与施工对于保证风机正常运行至关重要,其可靠性是确保海上风电机组正常运行的必要条件。

在海上风电灌浆技术的发展过程中,挪威船级社(DNV)与德国劳氏船级社(GL)分别对基础的灌浆连接段开展了一系列研究工作,这两家船级社合并成DNV GL后,仍在灌浆连接段方面继续深入研究,也说明对灌浆连接段受力机理的认识和研究还在不断深入。我国对海上风电灌浆技术的研究处于初级阶段,技术成果的数量与质量均存在不足。纵观国内外,尚未有一本比较完整反映海上风电灌浆技术方面的参考书籍,本书在国内外研究成果的基础上,结合我国海上风电场设计与施工的经验,整理成一本供相关专业技术人员的工程参考用书和高等院校相关专业的教学用书。

全书共分为9章。其中第1章、第7章与第8章由中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司刘晋超编写;第2章由中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司马兆荣编写;第3章由中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司元国凯编写;第4章至第6章、第9章由同济大学赵淇、王衔、陈涛编写。全书由中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司刘晋超与元国凯负责统稿。

本书编写过程中,高强灌浆材料供应商Basf的张海明先生与Densit的张涌波先生在灌浆材料与灌浆施工方面提供了宝贵资料,密封圈供应商Trelleborg的陈克宁先生提供了一些与密封圈相关的资料,在此对他们的慷慨相助表示诚挚的谢意。

此外,感谢南方海上风电联合开发有限公司、中铁大桥局集团有限公司、中交第三航务工程局有限公司、中交上海三航科学研究院有限公司、中国水利水电出版社对本书的支持。

本书在编写过程中还得到了中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司汤东升、何小华、徐荣彬、刘东华、廖泽球、毕明君、杨敏冬、张力、李聪等人的帮助,得到了同济大学副校长顾祥林教授的大力支持,在此一并向他们表示感谢。

海上风电灌浆技术还在快速发展,加上编著者水平有限,书中难免有不足之处,恳请广大读者批评指正。

作者

2016年2月