三峡上海院新能源院总工程师姜娟：海上风电服役期满延期的新思路

“从海上风电的主要成本构成来看，除风机占比40%-50%左右外，其次便是风机基础成本约占20%~30%。目前政府有一个新思路，如果海上风电服役期满，是否可以延期？

如果海上风电厂生命到期，完全拆除是最不经济的方案，最经济的方案是替换更大容量风机，继续服役。但这有两个前提，第一，是厂址的使用许可。第二是从技术层面，开发商从一开始就要为未来更换大机组进行超前设计。考虑未来空间，基础也要进行优化，更是从长远的全生命周期的精细化设计。”

——上海勘测设计研究院有限公司新能源院总工程师姜娟

6月24日，由北极星电力网、上海电力大学、上海新能源人才技术教育交流中心共同举办的“2021海上风电创新发展大会”在上海正式召开，上海勘测设计研究院有限公司新能源院总工程师姜娟女士做了《海上风电基础结构及技术创新趋势》的演讲分享。以下为发言全文：

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姜娟：我主要分五部分分享。首先简单的讲一下，目前国内应该是这几个基础形式都有，单桩不管国内还是国外，都是同质性，垄断性的，占主体地位的基础形式。导管架，以后也是重要的基础形式，高桩承台也有它的适用性，至少在上海、福建，都有应用。然后重力式在国内很少有应用。筒形基础，具体分为预应力钢筋混凝土，十几台在江苏已经用了。然后单桶，在广东已经有三台应用了。

筒形基础，安装过程比较基础，首先是预制好，然后放到水里面靠自重下沉一点深度，到土里之后，筒内的水体形成密闭的空间，这样通过水泵吸水，通过这个负压抵抗摩擦力，才能下沉。说的简单，实际上这个过程有很多的问题。筒壁相对整个结构来说是非常薄的结构，易变形，我们这个项目里面发现如果完全不加固，筒壁几乎很难受力。在运输过程中，尤其运输距离很长的时候，这里面有很多的测试要做。也并不是说负压越大越好，负压特别大的时候会形成固定的通道...缺点在此不多说。

漂浮式传统的基础形式，包括半潜式，TLP，单柱式和驳船式。图片这个是网上都有的，一个很典型的，是两个机头的，后面是一些浮体的创新。半潜式是占主流的，国内目前做的几个样机也基本是半潜式，相对来说设计比较简单的。它是一个创新的思路，跟以前的完全不一样。

这个题目政府可能有一个思路，我想把这个地方讲一下。如果海上风电服役期满对支撑结构有没有影响。除了荷载，实际上整机的频率影响也是非常明显的，比如中间两行一模一样的机型，下面的机型做了一些优化，它的塔筒降了几十吨，同一个品牌的同一款风机，塔筒做了优化，整机频率小值范围也讲了，它的荷载也降了，但是实际上我做基础设计的时候并没有因为荷载减少也基础优化。我想表达的观点，不要说基础优化，我们现在叫支撑结构的一体化设计的意思是，如果你要优化肯定是统筹的优化。

风机基础占成本的比重20%-25%的范围，实际上大家觉得比较高，但是风机的比例是40%-50%，风机是可以置换的，如果到期有延期的可能性，你可以换风机，但是换不了风机基础。如果你要留什么安全余量，只能放在风机基础上。

未来的机型设计应该是厂址定制化的。再就是在固定的厂址环境条件下，塔筒和基础的设计一定要同步。第二个是提高单机容量和发电量的基础上，尽量减少风机荷载，风机荷载每个厂家差距特别大。第三如果是基础支撑结构要考虑未来更换的可能性，一次性施工完成，考虑了未来容量是最合适的，当然也可以考虑以后加固或者扩建，当然这个代价可能大一点，可以到时评估到底值不值得。

英国一个研究中心公开的材料，我想说明两点结论，第一：如果海上风电厂生命到期，完全拆除是最不经济的方案，最经济的方案是替换更大容量风机，继续服役。但是这个有前提的，第一个是厂址的使用许可，假设政府允许，比如以后厂址规划没有发生根本性的改变，不管收费还是什么形式，这都是对海上风电行业非常好的政策方向。第二是从技术层面上，开发商从一开始过程中就要为未来更换大机组进行超前设计，海上风电现在基本上6兆瓦成为主流，8、10兆瓦都有样机了。所以不要25年，可能十年之后现在的机型都落后很多，要考虑未来空间。所以基础要优化，但是更我喜欢叫精细化设计，是从长远的全生命周期的精细化设计。

我们在讨论后想提出几个看法，一是政策制定延期的方案，如何去续约，一次可以续约多长时间，相应的电价政策，没有补贴是不是按照当时的电价，这是政府政策制定可以考虑的问题。二是业主非常关心的问题，谁去评估这个事？比如风机到期了，怎样评估继续用几年？下面有腐蚀，有疲劳，怎样评估可以继续使用多少年？下面是我关于延期方案的想法，一个是五年之内的延期，比如让你延期几年，如果有第二，第三方评估一下，然后获得延期许可，风机评估，基础延期评估。如果延期十年，建议更换更大的风机，不需要所有的都换，比如5兆瓦的考虑8兆瓦，荷载，基础加固方面的一些评估，包括监测。如果这些通过的话，也可以评估它的收益。或者更长时间的延期，是不是要拆除重建，这些都有待政策制定之后的讨论。

我讲的基本上就这样，谢谢大家！

（本文来源速记，未经演讲人审核）