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摘要： 随着社会经济发展，世界上可以利用的能源资源量逐渐变少，人们的研究开始转向对新型能源的开发利用，风能作为一种可持续的清洁能源，受到很多人的关注，在海上建立风电场避免了对土地资源的占用，而且海上风电资源十分丰富。海上风电技术在我国尚处于研究的阶段，很多施工技术还没有发展成熟，海上风电场的建设需要选择合适的基础结构类型，针对施工的环境以及施工的实际情况选择合适的施工工艺。本文对海上风电的基础结构类型进行阐述，并对其进行分析，介绍了不同基础结构的施工工艺，以期望为相关施工建设提供参考。
关键词： 海上风电；基础结构；选型；施工工艺
能源资源在社会经济的发展过程中越来越少，但是社会对于能源的需求量越来越高，因此人们开始对风能等能源的开发利用进行研究。风能具有可持续性的特点，而且利用过程中不会对周边环境造成破坏，在未来的应用前景较高。我国现阶段对于能源的需求量极大，建设海上风电场不仅能够缓解沿海地区用电紧张的情况，还可以使我国环境污染情况得到改善。[1]然而海上风电场相比较陆上风电场，其施工环境较为特殊，因此对于风电设备的基础结构要求较高，选择合适的结构和施工工艺，在保证施工质量的基础下，节省投资成本。
一、海上风电机组基础结构类型
1、重力式基础
重力式基础是依靠自身的重量来对抗海上风浪的荷载，能够适用在浅海水域，而且对海床的土质要求较高，不可以有淤泥存在。用混凝土来制作大体积沉箱或者基座，使基础结构能够稳稳地沉入海底，通常设计的结构体积和重量都非常巨大，因此这些结构大多是在施工地点附近的陆地上来进行制作。[2]结构制作完成后，借助运输船只将基础结构运输到目标的施工地点，安装过程就较为简单，相比较来说施工的成本低廉。
2、桩式基础
桩式基础可以分为单桩、多桩和导管架式基础。单桩基础是目前应用最多的基础结构，适应性较强，多使用在海水较浅或者中等水深的海域。单桩基础一般适用在海床较松软的海域，如果海床土质较为坚硬，则需要钻孔设备，会使得施工过程的成本投入增大。不过总体来说，单桩基础的施工建设过程较为便捷，在欧洲等地区十分受欢迎，使用上较为广泛。导管架式基础最早是运用在海洋石油钻井平台的建设中，其相关施工工艺发展比较成熟，现在这项基础结构已经开始在海上风电场的建设中推广应用。导管架式基础能够对海浪以及海风产生的荷载有着较好的抵抗力，相比较于其他类型的基础结构，其稳定强度较高，能够适用在深海海域的风电场建设中，在施工安装的过程中，基本上没有较大的难题，相关的工艺十分成熟，能够搭载大型的风电机组。[3]不过该基础结构需要较多的钢材，而且施工安装的工期比较长，容易受到天气等因素的影响，从而使项目施工投资的成本较高。多桩基础是单桩基础和导管架式基础相互结合而产生的，一般情况下，多桩基础需要三根或者三根以上的钢管柱来作为支撑，上部和塔筒相互连接，这项技术目前已经在国外投入使用，适用在深海海域，结构十分稳定，施工安装的过程相比较导管架式基础要简单得多，投入的成本较少。
3、吸力筒式基础
吸力筒式基础是一种比较新型的基础结构，可以根据实际的施工情况，来设计筒的数量从而保证基础结构施工的稳定性。吸力筒式基础不仅安装方便，拆除也十分方便，相关部件能够得到再利用。不过这项基础结構目前仍处于研究阶段，使用过程中是否存在风险尚未确定。
4、漂浮式基础
漂浮式基础是利用浮力来对风电机组进行支撑，这项技术可以应用到深海海域的风电场建设中，然而在实际的建设中还存在较多难题，在防止风机结构过度倾斜以及摇晃还需要较多的研究。我国对漂浮式基础的研究起步较晚，目前还没有得到实际的应用，不过在未来的发展中具有较高的应用前景和价值。
二、海上风电基础结构的施工工艺
1、重力式基础
重力式基础体积和重量较大，因而在施工海域附近的陆地上进行预制，随后用运输船将其运送至目标施工海域，对海床的淤泥进行清除并抛石，对抛石进行分层夯实，确保能够使基础在安装施工中减少压缩沉降。[4]在结构安装到指定位置之后，再进行抛石回填，要注意不同方向都要保持均匀，防止使基础结构出现倾斜。
2、桩式基础
桩式基础在施工过程中，需要大型的打桩设备来进行安装，借助桩锤直接将桩式基础打入海底土层中即可。如果海底土质较为坚硬，则需要相关的打孔设备先进行打孔，然后再沿孔进行打桩。[5]在实际的安装施工中，单桩基础一般情况下桩径较大，因此对打桩设备的要求比较高，需要较大型的打桩设备，而多桩和导管架式基础结构则对打桩设备的要求不高，不过需要在水下进行相关结构的焊接工作。
3、吸力筒式基础
吸力筒式基础在安装过程中先是依靠自身的重量沉入水中，然后用泵将筒内海水抽出形成负压，在负压的作用下逐渐插入海底土层中，从而固定在海床上，如果要拆除结构，只需要对其进行灌水消除负压即可。
4、漂浮式基础
漂浮式基础则是建造漂浮的基础平台，使平台能够漂浮在海面上，同时受到的浮力能够支撑住风电机组设备，再依靠锚泊系统能够使其固定在某一海域中，确保风机的正常工作运行。
三、结束语
综上所述，海上风电场的建设是时代发展的必然，海上储存的风力资源十分丰富，而且风电场没有噪音的限制，发电的功率较高，能够有效的缓解沿海地区用电紧张的状况。海上风电基础结构类型较多，在施工前，应当对目标施工海域进行充分的勘测，根据实际的施工情况来对相关基础结构和施工工艺进行选择，保证施工质量的同时，降低相关的投资成本。
参考文献
[1]林毅峰，李健英，沈达，等.东海大桥海上风电场风机地基基础特性及设计[J].上海电力，2017，3：153-157.
[2]周章金.HIVERT-Y系列高压变频器在高炉生产中的应用[J].电工技术，2016（10）：56-58.
[3]韩三彩.高压变频器在煤矿瓦斯抽放泵中的应用[J].机械管理开发，2016（10）：73-75.
[4]王春鹏，陈孝安，吴珍.浅析高压变频器在火电机组辅机中的应用[J].中国信息化，2016（22）：298-299.
[5]贾剑.乏风氧化及余热利用技术在山西潞安高河煤矿的应用[J].矿业安全与环保，2016，41（6）：68-72.
关键词： 海上风电；基础结构；选型；施工工艺
能源资源在社会经济的发展过程中越来越少，但是社会对于能源的需求量越来越高，因此人们开始对风能等能源的开发利用进行研究。风能具有可持续性的特点，而且利用过程中不会对周边环境造成破坏，在未来的应用前景较高。我国现阶段对于能源的需求量极大，建设海上风电场不仅能够缓解沿海地区用电紧张的情况，还可以使我国环境污染情况得到改善。[1]然而海上风电场相比较陆上风电场，其施工环境较为特殊，因此对于风电设备的基础结构要求较高，选择合适的结构和施工工艺，在保证施工质量的基础下，节省投资成本。
一、海上风电机组基础结构类型
1、重力式基础
重力式基础是依靠自身的重量来对抗海上风浪的荷载，能够适用在浅海水域，而且对海床的土质要求较高，不可以有淤泥存在。用混凝土来制作大体积沉箱或者基座，使基础结构能够稳稳地沉入海底，通常设计的结构体积和重量都非常巨大，因此这些结构大多是在施工地点附近的陆地上来进行制作。[2]结构制作完成后，借助运输船只将基础结构运输到目标的施工地点，安装过程就较为简单，相比较来说施工的成本低廉。
2、桩式基础
桩式基础可以分为单桩、多桩和导管架式基础。单桩基础是目前应用最多的基础结构，适应性较强，多使用在海水较浅或者中等水深的海域。单桩基础一般适用在海床较松软的海域，如果海床土质较为坚硬，则需要钻孔设备，会使得施工过程的成本投入增大。不过总体来说，单桩基础的施工建设过程较为便捷，在欧洲等地区十分受欢迎，使用上较为广泛。导管架式基础最早是运用在海洋石油钻井平台的建设中，其相关施工工艺发展比较成熟，现在这项基础结构已经开始在海上风电场的建设中推广应用。导管架式基础能够对海浪以及海风产生的荷载有着较好的抵抗力，相比较于其他类型的基础结构，其稳定强度较高，能够适用在深海海域的风电场建设中，在施工安装的过程中，基本上没有较大的难题，相关的工艺十分成熟，能够搭载大型的风电机组。[3]不过该基础结构需要较多的钢材，而且施工安装的工期比较长，容易受到天气等因素的影响，从而使项目施工投资的成本较高。多桩基础是单桩基础和导管架式基础相互结合而产生的，一般情况下，多桩基础需要三根或者三根以上的钢管柱来作为支撑，上部和塔筒相互连接，这项技术目前已经在国外投入使用，适用在深海海域，结构十分稳定，施工安装的过程相比较导管架式基础要简单得多，投入的成本较少。
3、吸力筒式基础
吸力筒式基础是一种比较新型的基础结构，可以根据实际的施工情况，来设计筒的数量从而保证基础结构施工的稳定性。吸力筒式基础不仅安装方便，拆除也十分方便，相关部件能够得到再利用。不过这项基础结構目前仍处于研究阶段，使用过程中是否存在风险尚未确定。
4、漂浮式基础
漂浮式基础是利用浮力来对风电机组进行支撑，这项技术可以应用到深海海域的风电场建设中，然而在实际的建设中还存在较多难题，在防止风机结构过度倾斜以及摇晃还需要较多的研究。我国对漂浮式基础的研究起步较晚，目前还没有得到实际的应用，不过在未来的发展中具有较高的应用前景和价值。
二、海上风电基础结构的施工工艺
1、重力式基础
重力式基础体积和重量较大，因而在施工海域附近的陆地上进行预制，随后用运输船将其运送至目标施工海域，对海床的淤泥进行清除并抛石，对抛石进行分层夯实，确保能够使基础在安装施工中减少压缩沉降。[4]在结构安装到指定位置之后，再进行抛石回填，要注意不同方向都要保持均匀，防止使基础结构出现倾斜。
2、桩式基础
桩式基础在施工过程中，需要大型的打桩设备来进行安装，借助桩锤直接将桩式基础打入海底土层中即可。如果海底土质较为坚硬，则需要相关的打孔设备先进行打孔，然后再沿孔进行打桩。[5]在实际的安装施工中，单桩基础一般情况下桩径较大，因此对打桩设备的要求比较高，需要较大型的打桩设备，而多桩和导管架式基础结构则对打桩设备的要求不高，不过需要在水下进行相关结构的焊接工作。
3、吸力筒式基础
吸力筒式基础在安装过程中先是依靠自身的重量沉入水中，然后用泵将筒内海水抽出形成负压，在负压的作用下逐渐插入海底土层中，从而固定在海床上，如果要拆除结构，只需要对其进行灌水消除负压即可。
4、漂浮式基础
漂浮式基础则是建造漂浮的基础平台，使平台能够漂浮在海面上，同时受到的浮力能够支撑住风电机组设备，再依靠锚泊系统能够使其固定在某一海域中，确保风机的正常工作运行。
三、结束语
综上所述，海上风电场的建设是时代发展的必然，海上储存的风力资源十分丰富，而且风电场没有噪音的限制，发电的功率较高，能够有效的缓解沿海地区用电紧张的状况。海上风电基础结构类型较多，在施工前，应当对目标施工海域进行充分的勘测，根据实际的施工情况来对相关基础结构和施工工艺进行选择，保证施工质量的同时，降低相关的投资成本。
参考文献
[1]林毅峰，李健英，沈达，等.东海大桥海上风电场风机地基基础特性及设计[J].上海电力，2017，3：153-157.
[2]周章金.HIVERT-Y系列高压变频器在高炉生产中的应用[J].电工技术，2016（10）：56-58.
[3]韩三彩.高压变频器在煤矿瓦斯抽放泵中的应用[J].机械管理开发，2016（10）：73-75.
[4]王春鹏，陈孝安，吴珍.浅析高压变频器在火电机组辅机中的应用[J].中国信息化，2016（22）：298-299.
[5]贾剑.乏风氧化及余热利用技术在山西潞安高河煤矿的应用[J].矿业安全与环保，2016，41（6）：68-72.