风电场风机吊装场地平面布置设计探究

发布时间：2020-04-15

　　摘要：近几年来，随着我国风力发电技术的不断推广，我国风力发电场的数量也在不断的增加，风电是一种新型的可再生电力能源，清洁无污染，并且可开发量十分大，也因为这些优势受到了世界各国的关注，风力发电在我国的应用也比较广泛，我国风电装机容量的增长速度十分迅猛，下面本文就对风电场风机吊装场地平面布置进行相关分析，为风力发电场的吊装平台提供一定的理论依据。

　　关键词：风电场、风机吊装、场地平面布置、设计分析

　　风力发电场的机组吊装场地平面设计会受到很多因素的影响，同时还包括地理位置与气候因素，以及工期和民情等，任何环节的问题，都会使风力发电机组的吊装存在隐患。本文主要根据已施工风电场数据对风力发电机组吊装场地平面设计进行一定分析，提出了一点优化建议，希望能够对实际的施工起到一些作用。

　　1风电场概述

　　随着能源与环境问题的不断显现，世界各国也将战略发展目标投向了可持续发展的方向，不断寻找可再生能源，风力发电技术也由此产生，风能是一种无污染，可再生，占地少，分布广泛，储存量大的可开发新能源，也由此得到了世界各国的青睐，就当下而言，风量发电是新能源开发中技术最为成熟，规模最大，开发条件与商业化前景最好的一种发电能源。剧统计，截止到2015年，我国风力发电总量已经达到欧洲总发电量的9.4%，其中德国的风量发电总量占比为13.3%，西班牙的风量发电总量占比为19%，丹麦的风力发电总量占比为42%，风电已经成为了欧洲主要的供电能源，并且随着全球可持续发展战略的不断深化，风电在未来的发展过程中，还会发挥更大的效益。

　　2风机吊装平台分析

　　目前我国现有的风力发电场的现场地形条件，一般都是是无法满足风机的吊装施工场地需求的，因此需要在风机位的附近修筑一个能够满足风机吊装场地需求的施工平台，这个吊装平台不仅可以用作放置风力发电机机组组件以及组装的施工场地，还可以用于起重运输车辆的回转以及一些辅助设备的临时摆放。站在业主的角度来考虑，吊装平台修筑的越小，就可以采用将挖出的土方直接用于回填的方式修建吊装平台，这样一来吊装平台修筑的工程量就会大大减少，但是如果吊装平台修筑的过于小，就无法满足风机部件的存放需求，这样一来只能将风机部件依次运送进场地内进行吊装，就会导致吊装工期被延长，而吊装工期延长之后最直接的一个问题就是安装费用的增加。但是如果吊装平台设置的过大，不仅会提高成本还会浪费资源，因此需要设置一个大小合适的吊装平台，这样既可以节省成本又不会造成资源浪费。我国常用的风力发电机组主要有750kw和1500kw这两个型号，现状的吊装平台大多都是与基础部分相连接的，这样就可以借助基础承台来进行一些零部件的存放，大大节省了存放的空间。通常而言，750kw机组的吊装平台大小需要达到40m×30m左右，采用的是碾压泥土的平台结构形式，平台的顶端还设置有约300mm厚度的碎石平台，倾斜度在1%之内，在不会对交通运输造成影响的情况之下，可以尽可能的利用施工道路。就拿2008年，华能山东昌邑一期风电项目施工的吊装平台来说，该项目施工中设置的吊装平台大小为47.5m×33m，在二期的项目施工中，施工团队对吊装平台的大小进行了一定的优化设计，每个平台的大小都浓缩到了38m×28m的大小，检修道路的宽度依旧没有改变为4m，平台的大小依旧能够满足吊装施工的需求，但是每个吊装平台的面积与一期的项目相比减少了500m2左右，不仅使业主的成本得到了有效的降低，还为其带来了较大的经济效益。

　　3场内道路设计

　　场内道路在风电机组施工场地中的占地较大，使用的频率也较高，带有履带的吊装主机、机舱、叶片等重型的机械设备经场内道路运输安装到位。因此对道路的宽度、坡度、转弯半径等都有着较高的要求。在进行场内道路施工时，首先要将道路表层的地表土清理干净，根据水文、地质等相关报告结合工程地形需要在道路的两旁是否设置相应的排水沟。然后再对道路进行碾压实验以及路面承载力的检验，要确保道路能够满足风电场安装施工运输的需求，最大的承载力可以按照10-13t计算。1500kw的风电机组，汽车吊所需要的场内道路宽度为5m，同时道路的两侧要分别设置一条宽50cm的路肩，道路的净高不得低于6m，两侧的横向坡度不得低于2.5%，纵向的坡度需要根据以下几个数值来确定：①铺装路面坡度不得高于7%;②未铺装路面的坡度不得高于5%。而对于750kw的风电机组，在确保路面坚固程度的情况之下，纵向的坡度最大值可以达到12%(严寒地带不得超10%)，在小于90°转弯的位置，坡度最大值可以为8%，有布置错车位路段，考虑两辆会车，路段坡度最大值为10%。

　　对于1500kw的风电机组而言，我叶片长度大多为40m以上，我国常用的叶片运输车有①用钢梁直接连接车头与炮车的，炮车没有动力输出，无法完成转向，这种叶片运输车在风电机组吊装施工中比较常见;②炮车可以独立完成转向的叶片运输车，对于这两类运输车在设置场内道路时，要考虑到叶片运输车的实际情况，就拿第①种叶片运输车来说，在设置场内道路时，最小转弯半径应该为30m左右，同时转弯处还应该适当加宽道路。而第②种叶片运输车，在设置道路转弯半径时，可以适当将其缩短至20m，但是在狭窄的弯道处外侧还需侧空扇形区域提供10-15m的回转扇形区。对于山地地形极为恶劣条件下，道路转弯半径一般在20m以下，但是不能低于18m，并保证弯道周围侧空有较大扇形回转区，否则如果在中途临时加宽道路，会十分麻烦。

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　　4平面布置

　　风电场处在的地形位置不同，地质情况也会有所差异，道路布置也是会有一定差异的，机组的平台吊装布置也会有所差异，接下来，本文以山地风电场为例，对风电场平面布置的几个情况进行相应的分析：

　　风机周边位置空旷，没有高大树木、山体以及其他的障碍物，风机的机位靠近风场场内道路，机位前方如果有会车情况，车辆可以掉头，在这种情形之下，可以先将叶片、机舱、以及相关配件运输进吊装场地内，将这些设备排放在吊装平台上，然后再依次将塔筒底端到上端的安装设备运输到施工现场进行安装。

　　风机周边位置空旷，没有高大树木、山体以及其他的障碍物，但是风机机位在尽端路上，面对这种情况，可以优先安排机舱以及相关配件运输进吊装场地进行存放，然后再依次将塔筒底端到上端的安装设备运输到施工现场进行安装，在安装完塔筒之后再将叶片运送进行施工场地中。

　　风机地势较陡，距离山体或陡崖较近，机组与场内的交通道路十分接近，面对这种情况，可以优先安排机舱以及相关配件运输进吊装场地进行存放，但是因为吊装平台的三边都有障碍物影响，需要将塔筒依次运输进场地内在运输车上进行吊装，在安装按塔筒之后再将叶片运输到施工场地内，并且叶片的安装位置需要考虑后续风机的设置方向。

　　结束语

　　风力发电的开发与应用可以使当地的经济水平得到有效的提升，缓解当地的电力能源紧张问题，风电是一种可再生的清洁能源，对于能源结构的调整预警机可持续发展战略的实施来说，有着十分重要的意义，风力发电场的建设还可以使当地的旅游业得到进一步的发展，给当地带来良好的社会效益与经济效益。