李連翹
近幾年,能源危機和環(huán)保意識增強使風力發(fā)電成為可再生能源界的“寵兒”。風力發(fā)電可分為陸地和海上風力發(fā)電(又稱離岸風力發(fā)電)兩種,由于海上風電在發(fā)電穩(wěn)定性、土地利用等方面優(yōu)于陸地風電,因此目前各國紛紛積極開發(fā)海上風力資源。
布洛克島海上風電場,位于美國面積最小的州羅德島州,是美國首座海上風電場。該發(fā)電場安裝了5座風機,總發(fā)電量為30兆瓦,可供1.7萬戶家庭所需用電,于2016年12月開始投入使用。那么這樣的海上大風車是怎么建在海里的呢?
1.建設基座
就像陸地建筑需要打地基一樣,海上風機也需要建造基座。在經過前期大量勘測與處理之后,駁船便將基座部件運到場址。在那里操作人員用起吊機將部件吊起,并用打樁機將它們牢牢地打進海底。
2.鋪設電纜
首先,利用高壓沖水,在海底沖出大約2米深的溝槽。接著,鋪設船在移動過程中緩慢地“吐”出直徑約18厘米的電纜。電纜埋入其中,再用旁邊的沙土將其覆蓋,達到保護目的。海底電纜上岸后,施工人員會把它連接到設在海邊的終端塔,并用架空方式把電壓輸送到變電所,通過變電所的降壓把電送入千家萬戶。
3.裝運風機部件
風機主要由塔架、機艙、葉片三大部分構成。風機的安裝可分為整體吊裝和分體安裝兩種。整體吊裝是在陸地上先將風機組裝好,再運到場址安裝在基座上的方式。分體安裝則與之相反,各個部件由特定船只運到場址,再逐個組裝,是目前最為常見的海上風機安裝方式。
4.安裝塔架
風機的塔架可以是管狀的,也可以是格子狀的,管狀的塔架對于維修人員更為安全,因為他們可以通過內部梯子到達塔頂。自升式安裝船將塔架部件運到指定地址后,能夠通過升降系統(tǒng),將四條樁腿扎入海底,使船身升離水面,為組裝風機提供一個平穩(wěn)的工作平臺。隨后操作人員便用起重機將塔架一段一段地接在基座上,整個塔架高達82米,重達440噸。
5.安裝機艙
塔架安裝好之后,便要將機艙安裝在塔頂。機艙包容著風機的關鍵設備,包括齒輪箱、發(fā)電機。起重機操作人員將校車大小的機艙吊起,在工作人員的指導下將其調整至準確的位置。
6.安裝葉片
玻璃纖維制的葉片長度接近波音747的長度,每片長約73米,重約29噸。操作人員用起重機將其吊起,依次銜接在機艙上。