海上风电场的建设对于风电行业的新发展而言是一个重要阶段,可以吸引大量项目资金的筹集。目前为止,欧洲地区有十三座离岸距离1km开外的风电场成功投入运行,详见下列图表。海上风能利用的经验仍然较为有限,已经建成的真正意义上的海上风电场仅5个,分别是Horns Hev,Nysted,North Hoyle,Arklow Bank和Scroby Sands,这些风电场方可视作未来海上风电场的代表。
但若能从之前的运行经验中有所收获,则对该行业的建设和发展更为专业化。我们发现:花费在陆上规划、设计、工程中的细节制造等方面的工作,对确保海上电场的高效运行而言是一项非常重要的投资。而对股东和合作方的早期管理也有助于项目进程,同样很有必要。
初始调研专业化:提供科学数据,匡算初步成本
在项目初始阶段,力争获得相关职权部门的同意,最大的挑战在于确定调研应该进行至何种深度,尤其是调研初期就应该决定。这个阶段的调研主要包括地球物理学、地球技术勘探,分析海床及其土壤状况,协助完成这些工作的交通工具应该采用当地的舰船。尤其在地球技术勘测过程中,包括海床50米深处凿样洞,需要备齐相关设备。
从目前的经验来看,良好的地球物理学、地球技术勘探工作可以提供必要的数据,为获得申请的全面赞成、设计过程的数据信息和地基建设的低成本提供信息支撑。
地基设计对于所有工程而言都是一个重要环节,对采购成本有直接影响,尤其是现在的钢材价格昂贵,以及建设和安装的过程中主要部件的成本。地基设计的选择取决于标准,随着海上项目的进程逐步深入,水深将高于20米,目前应用最为常见单基桩的设计将会被其它设计替代,如三角架式结构和大型重力基座式结构。
岸上装配高效化:开发新技术,关注进度与成本
现在海上风电场的安装方法主要沿用了陆上电场的安装技术和方法,仅针对海上风电场的建设为相关船只和设备做了一些基本的调整。这种情况将发生改变,因为目前发展中的方法是:在岸上(力求在离海上风电场工程现场最近的港口)对风机进行装配和试运行。对于施工建设用船只,在潮汐来临的各个阶段都会需要深水通道,同样,叶片、塔架、机舱也会需要坚固的沉积区域。但在岸边装配风机,甚至执行大部分的试运行工作,都能够大大紧缩离岸建设的时间,对工程成本的降低有重要影响力。
接电方面,目前正在开发新的电缆技术,这反映了风电行业的特殊需求并为更远更大型的离岸风电场提供成本优化的方案。至于电缆材料的选择应该在现场测量的早期确定,离岸变电站的确定和布局规划即可随之进行。电缆填埋深度地正确评估则可依据正确的由航行测量出据的风险评估。