海上風電單樁基礎載荷影響因素研究

吳加文，冀衛東，王愛國

(1.長江三峽集團福建能源投資有限公司，福建 福州 350001；2.新疆金風科技股份有限公司，新疆 烏魯木齊 830026)

在全球對綠色能源大力開發的今天，風電行業迅速發展，其中海上風電擁有穩定的海風資源和較大的發電功率等優勢，受到廣泛的研究和應用。我國較長的海岸線和寬闊的海域提供了豐富的風能資源，尤其對于經濟發達的沿海地區，發展海上風電是具有長遠意義的。相對于陸上風機，海上風機的環境更加復雜，不僅受到風作用，還受到海浪、海流、海冰等海洋環境的影響，因此海上支撐結構載荷受到多個環境參數的影響。當前對于海洋環境載荷的模擬，開發出了較為成熟的計算模型，并運用于實際工程中。顯然，在海上風機的應用中，需要對給定的風機結構和環境載荷參數進行一個初步的載荷的評估，由此需要研究各個結構參數和環境參數對于風機載荷的影響規律。

本文將以興化灣Ⅱ期嵌巖式單樁基礎風機為研究模型，基于IEC61400-3標準[1]和Bladed軟件進行多工況的仿真計算，研究結構頻率、塔架結構、地質參數和極限風速、海況對基礎載荷的影響規律。通過影響因素的規律研究，一方面，與同類型的項目進行比較時可以進行對載荷水平的預判或校驗；另一方面，對結構優化也有指導意義。

1 載荷計算

海上風力發電機(OWT)由于處于海洋環境，不僅承受著自身重力，風載荷，還承受著波浪和水流等載荷。對于風機來說，這些載荷集中體現在風機基礎上會出現較大的傾覆力矩，因此基礎載荷需作為控制載荷，可通過降低基礎載荷從而保障風機的安全。……