상세한 기술 내용
해상 풍력장의 해상 측풍과 실험 연구 작업은 주로 다음과 같은 연구 내용을 포함한다.
(1) 해상측풍연구: 1 갯벌측풍탑과 2 개의 해상측풍탑 (모두 70m 높이) 의 위치, 탐사, 설계, 설치, 운영 및 유지 보수,/KLOC-;
(2) 지질 조사 및 말뚝 기초 시험: 타키 부지에 대한 지질 조사 및 자료 수집, 조사 방안 작성, 지질 시추 및 현장 기술 지도, 자료 처리, 샘플 분석, 지도 작성, 기술 보고서 작성 등 해상 말뚝 침몰 과정 실험을 실시하여 서로 다른 지층, 깊이가 다른 격수와 관통도의 관계를 확보하고, 종합연구를 통해 파일 기초 하중력, 고응변 하중력 검사와 하중력의 대응 관계를 분석하다.
(3) 해황연구: 실험, 조사, 자료분석을 통해 양수근해의 수문조건 (얕은 바다 환경, 파도, 해류, 조위 연구 포함) 을 연구하여 해상측풍탑의 건설과 측풍을 결합해 해상풍자원 평가와 풍력장 건설에 미치는 영향을 연구한다.
(4) 공정 방법 및 표준 연구 및 요약: 탐사, 테스트, 실험, 시공 및 운영 차원의 다양한 공정 방법 및 경험을 요약합니다. 관련 표준, 규정 및 규범에 대한 예비 연구를 진행하다.
(5) 기타 자료의 분석 정리: 장쑤 향수 연안의 기존 기상, 해양, 지형, 지질 자료 및 육상 풍력장 실측 자료를 수집, 정리, 분석한다.
(6) 건설 1 갯벌측풍역과 2 개의 해상측풍역: 갯벌측풍역은 등변 삼각형 강관 용접으로, 탑대와 계선은 70m 고독립 콘크리트 기초를 사용합니다. 해상풍탑은 강관 말뚝 기초 (파일 직경 600mm, 벽 두께 16mm, 파일 길이 50m, 사변형 배치, 바깥쪽으로 기울기 1:7), 4 열 점진적 트러스 타워 구조를 사용합니다. 탑 몸체와 말뚝 기초는 강철 캡으로 연결되어 있고, 탑 바닥은 변 길이가 3.2m 인 정사각형 단면, 탑 꼭대기는 변 길이가 0.82m 인 정사각형 단면, 탑 높이는 70m 입니다. 갯벌측풍탑과 해상측풍탑은 각각 10m, 25m, 40m, 50m, 60m, 70m 위치에 풍속센서를 설치하고 층당 2 개의 센서를 설치합니다. 풍향 센서는 10m, 50m, 70m 위치, 층당 1 센서에 설치됩니다. 2# 측풍탑에는 1 세트 해양 데이터 관측 장비가 장착되어 있습니다.
발명과 혁신
이 공사는 유사 공사가 없어 참고할 수 있고 현장 자료가 부족하다는 등의 어려움을 극복했다. 선인의 연구 성과와 결합해 다음과 같은 몇 가지 방면에서 혁신을 하여 좋은 효과를 거두었다.
(1) 해상 시공에서 육상 시공으로의 전환을 혁신적으로 실현하였다.
기존 현장 타설 콘크리트 승대 해상측풍탑의 설계 이념과는 달리, 물해상 측풍탑은 강철 캡의 구조형을 채택하고 있다. 기존 콘크리트 캡에 비해 해상 입형, 철근 묶음, 콘크리트 주입, 보양 등의 공정을 생략할 수 있으며, 강철 캡은 육지에서 가공하여 시공 시간을 절약하고 대형 선박 (해상 콘크리트 믹서, 대형 기중선 등) 의 사용을 줄일 수 있습니다. ), 해상 작업의 작업량을 크게 줄이고, 시공시간을 단축하고, 시공비용을 절약하며, 뚜렷한 장점을 가지고 있다.
(2) 고강도 그라우팅 재료로 말뚝과 캡을 연결하는 기술.
강철 캡의 구조형은 연결 세그먼트에 대한 요구가 높다. 실내 실험과 대량 계산을 통해 이 연결 스타일은 고강도 그라우팅 재료를 주 연결 방법으로 사용합니다. 표준 계산, 유한 요소법 검증 및 현장 작동 실험을 통해 연결 세그먼트의 전체 힘이 양호하여 다양한 환경 하중의 힘 요구 사항을 충족할 수 있습니다. 연구한 그라우팅 연결 구조는 이미 국가 실용 신안 특허를 획득했다.
(3) 실행 가능한 해상 말뚝 기초 하중력 검사 방법을 제시했다.
육상 파일 기초와 비교했을 때, 해상 파일 기초 검사에는 두 가지 큰 문제가 있다. ① 해상 조건이 열악하고, 풍랑의 영향이 크며, 정적 하중 테스트가 어렵고 비용이 많이 든다. ② 높은 응변 망치는 큰 배가 필요하고, 비용이 많이 들고, 조직이 어렵다. 해상측풍탑 건설은 갯벌 풍력장과 비슷한 지층 조건을 최대한 활용해 여러 시기의 정재실험, 매설 침투계, 고응변 테스트를 채택했다. 초보적으로는 이 지질 조건 하에서 초동 시의 고응변 감지 하중력은 파일 기초의 최종 하중력의 약 60% 이며, 말뚝 박기 시 고응변 감지는 파일 기초의 최종 하중력을 계산하는 데 사용될 수 있다.
(4) 해상풍자원 평가 연구 방법이 완비되어 결과의 신뢰성이 높다.
① 실험 수단에서는 1 탑 두 세트의 바람 측정 설비를 채택하여 해양 관측 설비를 설치하였다.
② 자료가 풍부해 근해 측풍역 2 개, 1 갯벌측풍역 5 개, 갯벌측풍역 5 개와 기상역 30 년 가까이 기상 자료를 배치했다.
③ 연구 방법에서는 수학 통계, 비교 연구 및 수치 시뮬레이션을 사용하여 계산 모델에 따라 계산 프로그램을 자체적으로 개발합니다.
이러한 실측 데이터를 이용하여 본 프로젝트는 환경 요인이 바람 데이터에 미치는 영향, 풍속과 조수의 대응 관계, 해수면 거칠기와 파도 높이의 대응 관계, 육해풍 대비 등에 대한 연구를 진행했다. 연구 방법, 기술 노선, 연구 내용은 모두 국내에서 처음 채택된 것이다. 연구 성과의 신뢰성이 높아 해상 시범 팬의 설계에 사용되었다.
(5) 바람 측정 방법에 대한 탐색 적 연구가 수행되었다.
풍자원 평가의 특징과 해상 건설의 난이도에 따라 모바일 풍탑의 개념을 제시하고, 구조 설계, 위치 고정 기술, 떠 있는 이동 등 핵심 기술을 연구하여 해상 풍탑에 새로운 구조형을 제공하여, 풍풍 측정 비용을 더욱 낮출 수 있으며, 좋은 보급 전망을 가지고 있다.
국내외 유사 연구 및 기술과의 종합 비교.
본 공사에 건설된 장쑤 음수해상풍탑은 장쑤 제 1 과 제 2 차 해상풍탑 (중국 제 3 과 제 4 위) 이다. 현재 본 프로젝트만 물해상측풍탑은 강철 모자 구조와 그에 상응하는 그라우팅 연결 방식을 채택하여 해상시공시간과 대형 해상시공설비에 대한 의존도를 크게 줄여 해상측풍계의 응용까지 확대할 수 있을 뿐만 아니라 해상측풍탑까지 확대할 수 있다. 기술 참신성을 거쳐 해상 풍탑 강철 캡의 구조 형식, 캡과 말뚝 기초 사이에 시멘트 기반 고강도 그라우팅 재료로 연결, 모바일 풍탑의 구조 설계 등 기술적 특징은 국내 문헌에서 언급되지 않았다.
이 프로젝트에서는 환경 요인이 바람 데이터에 미치는 영향, 풍속과 조수의 대응 관계, 해수면 거칠기와 파도 높이의 대응 관계, 해륙풍의 대비 등 연구 방법, 기술 노선, 연구 내용이 국내에서 처음 채택됐다.
결과 적용 및 사회 경제적 이익
본 프로젝트는 2007 년 4 월 측풍탑의 부지 선정 및 예비 설계를 완료하고, 5 월에는 해상 탐사를 완료하고, 6 월에는 시공 도면을 완성하고, 8 월에는 해상 말뚝 기초 공사, 타워 리프트 및 기기 설치를 진행하고, 2008 년 3 월에는 측풍탑 데이터를 반환하고, 2008 년 7 월에는 해양 관측 데이터를 돌려보냈다. 2009 년 6 월 말까지 1.5 는 풍속계 데이터 수집 및 평가를 완료했습니다.
본 프로젝트의 연구 성과는 해상 풍력장 건설에 상세한 풍자원 데이터, 해양 데이터, 지질 데이터 및 건설 경험을 참고할 수 있도록 제공하였다. 현재 장강신에너지회사는 이미 이 지역에 12mw 해상실험풍기를 건설했고, 삼협그룹은 200MW 해상풍력장 실현가능성 연구 설계를 전개하고 있다.
성과 전환, 보급 또는 산업화에서 해결해야 할 문제
현재' 중국 해상 풍력 개발 건설 관리 잠행 방법' 은 이미 공포되어 실시되었으며, 해상 측풍은 점차 전개될 것이다. 본 프로젝트 연구 성과의 응용을 촉진하기 위해서는 홍보를 강화해야 한다. 풍력장 워크플로우: 풍향 풍속 감지, 당직 기간 일정과 연락 유지, 발전 시작, 순찰 기록, 장비 검사, 윤활 유지 관리, 문제 해결, 변압 상승, 배전 계기 모니터링 조정, 계통 연계 송전, 발전 통계.