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Nysted海上风电场:安装与运行

供稿人:张蓓文;陆斌  供稿时间:2007-6-15   关键字:Nysted  海上风电场  建设  
Nysted海上风电场是ENERGI E2开发完成的第二个项目,政策上得到丹麦政府的大力支持。笔者在“ Nysted海上风电场:项目时间表与前期技术论证”一文中,已经就该海上风电场的基本情况作了概要介绍,本文将简单介绍其项目时间表与前期招标情况。
安装与联网
海床准备:使用了一条装有液力挖掘机的小型挖泥船来进行主要的挖泥工作。挖泥的平均深度低于海底大约两米。挖泥误差设定在±0.30米。挖出的泥土倾倒在海中附近地方。钢结构放置下去并放平,作为石床的导引。
 
混凝土基座:基座由波兰Swinoujscie公司建造,并用船装运到某处,在那里由起重机提起放置到预先制好的石床内。载重10000吨的驳船(92*28*6.5m)运送4个基座的生产过程需时最多30天。到达位置后,驳船连接预先设置的锚启动下一步工作。若天气状况允许,每次启用三条驳船,4个基座只要10天就能完成。
 
风力涡轮机,桩体和叶片的安装:由A2SEA运输和安装72台Bonus 2.3MW海上涡轮机,运输路径为85英里,80天内全部完成。安装船的甲板上,四个机组的叶轮相叠,为了保证装载和安装时安全的工作环境,在安装工作之前,公司制作并测试了一个叶轮支架的完整模型。涡轮机吊装工作启用了四台起重机(分别用于塔架底部,塔架顶部,机舱和叶轮)。工作人员待四个部件放置到位后,立刻系紧紧箍带。接着安装船立即驶向下个基座进行安装作业。每个涡轮机的安装时间不得超过一天。在最佳情况下,安装船行驶一个来回需72小时,即一个涡轮机要在18小时内完成安装。这项工作最终比计划提前一个月完成。此外,A2SEA对船起运的海床情况特别关注,安装了声纳系统来检测海床下的残骸和其它障碍物,这些都是为了避免曾在其它项目中出现的底部金属板受损现象。
 
安放基座的吊装工作:安放基座的吊装工作由起重机船EIDE V执行。EIDE V带有四锚系统和一个保证船在吊装过程中位于准确位置的桩腿。起重机船采用自航方式,旁边还有一艘用于操纵锚和协助定位工作的辅助船。安装过程如下:
 
(1)EIDE V停留在基座前运输船的旁边,两船绑定。
 
(2)去除基座上的绑带,接着在基座冰锥方位安放吊装架。
 
(3)吊起在运输船的基座,运输船调整压舱物保持其平衡。
 
(4)EIDE V开往安装基座的地点,到达后同预先设置的锚连接。借助锚和桩脚,将该船固定在准确位置。
 
(5)缓缓向已安放好的石床位置放下基座。在放下基座的同时,持续监控其位置。如果有必要,利用锚来修正基座的位置。
 
(6)在基座接触到石床并把重量转移到石床后,需控制住基座的位置和高度。吊装架用液压方式解开后,EIDE V开往下步操作的位置。
 
(7)电缆管的一头从基座延伸到海床,准备安装电缆。
 
图:四个叶轮的堆放(左)与驶向Nysted风电场的满载机组部件的安装船(右)
来源:Siemens Wind Power69(左),A2Sea Management Report 2003(右)
 
风力涡轮机制造商Bonus A/S供应链管理范围涉及早期工厂内主要部件制造和装配到风力发电场的试运行。这个费时工作非常重要并有许多值得改进的地方,Nyborg和发电场之间的海上运输是关键部分。
 
此外,Nysted海上风力发电场于2002年委托 Bladt Industries A/S建造变电站。变电站为四面围绕甲板的封闭式钢结构,总重量为670吨,尺寸为16×13×23米,电压从33kV变为132kV。平台分为强电流区域(变压器,配线架和主断路器)和放置备用设备区域。这些设备包括应急发电机,电池,贮藏室等和涡轮机控制面板。风力涡轮机的六排电缆经海床导入变电站。
运行与维护
作为涡轮机合同的一部分,ENERGI E2与Bonus签订了5年的服务合同。以Gedser的小货运海港作为服务工作的基地。小团队ENERGI E2员工逐渐替代Bonus员工,以便在五年后顺利交接。小船运输在浪高1.2米以下是可行:夏天有155天,冬天有130天。Bonus A/S预计在前十年每个涡轮机每年需维护性访问2次,在寿命最后阶段涡轮机预计会出现更多问题,也就需要增加其回访次数。
 
在2003年7月到11月的试运行阶段涡轮机平均可用率为91.5%。2003年12月到2005年3月涡轮机平均可用率上升到97%,这段时间发电场平均可用率(发电场能发电平均百分率)为96%。试运行后电网故障引起的可用率损失在1%左右。
 
Nysted实现了对风力发电机24小时的远程监控。一天中14个小时保持两艘船待命以运送工作人员解决小问题(冬天有一艘)。如果机器遇到大型故障,可在短时间内召集吊装驳船和起重机驳船。小船可以将超过3吨的货物装卸到涡轮机平台,平台与海平面之间高度差很小,船只可方便从平台360度任意方向登陆。
 
在试运行期间处理过的问题包括:两个齿轮箱轴承的调换,遭遇雷电,变压器空气调节状况改进,主变压器冷却能力改进,通过卫星改进飞行器警告灯的同步性。

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