在蓬勃發(fā)展的海上風(fēng)電行業(yè)，新的海邊風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)方法在降低成本和縮短建設(shè)時(shí)間方面正起著主要作用。這是為什么一群海上風(fēng)電場(chǎng)開(kāi)發(fā)商和運(yùn)行商，即RWE Innogy、Bilfinger Offshore、DONG Energy、EnBW、E.ON 和 Vattenfall會(huì)在去年合力實(shí)施一個(gè)試驗(yàn)項(xiàng)目，測(cè)試用另一種安裝法下樁的海上風(fēng)電基礎(chǔ)樁的行為。該項(xiàng)目是碳信托海上風(fēng)力加速器，一個(gè)旨在降低海上風(fēng)能成本的世界領(lǐng)先的研究開(kāi)發(fā)計(jì)劃的一部分。
該試驗(yàn)包括傳統(tǒng)的沖擊錘法與振動(dòng)法鋼樁對(duì)環(huán)境影響的比較。其目的是驗(yàn)證振動(dòng)打樁法是否能提供更快速和對(duì)環(huán)境更友好的海上風(fēng)電場(chǎng)鋼基礎(chǔ)安裝法，并評(píng)估該法的穩(wěn)定性。
試驗(yàn)結(jié)果很好：陸地測(cè)試表明振動(dòng)法產(chǎn)生更低的峰值噪音，打樁速度加快了10倍。以后將根據(jù)項(xiàng)目特定要求，測(cè)定連續(xù)的噪聲排放。已經(jīng)測(cè)量的大直徑樁側(cè)向承載力數(shù)據(jù)，容許開(kāi)發(fā)一個(gè)預(yù)測(cè)振動(dòng)樁承載力的初始方法。
2014年夏，在Cuxhaven附近的一個(gè)測(cè)試場(chǎng)地，有三根樁用振動(dòng)錘，另三根樁用傳統(tǒng)的沖擊錘，打入飽和的沙地。管樁直徑為4.3米，為Steelwind Nordenham公司新制，沖擊錘由IHC 公司提供，振動(dòng)錘則由Dieseko 集團(tuán)提供500M型。Braunschweig 大學(xué)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集，如打樁時(shí)間和噪音排放，還有多個(gè)其它學(xué)院和技術(shù)專家協(xié)作，還有認(rèn)證與監(jiān)管當(dāng)局官員在場(chǎng)。這些樁在接受靜荷載試驗(yàn)之前，被留在土里達(dá)4個(gè)月；靜荷載試驗(yàn)是測(cè)定樁在受到海上條件下常見(jiàn)的側(cè)向荷載時(shí)的行為表現(xiàn)。RWE Innogy是該項(xiàng)目的領(lǐng)頭人，與部分贊助項(xiàng)目的Bilfinger Offshore公司簽了合同，執(zhí)行主要的試驗(yàn)工作。
Jan Matthiesen是The Carbon Trust的創(chuàng)新主任，他對(duì)試驗(yàn)成果的評(píng)論是：“尋找創(chuàng)新的方法來(lái)降低安裝成本，將有助于降低海上風(fēng)力成本，使其面對(duì)傳統(tǒng)能源有競(jìng)爭(zhēng)力。該項(xiàng)目不僅證明了振動(dòng)法是一種可行的打樁法，而且證實(shí)了行業(yè)協(xié)作能夠?qū)崿F(xiàn)什么。”
還需要考察項(xiàng)目特別規(guī)定基礎(chǔ)上的噪音排放，確定其是否明顯降低，然而連續(xù)的噪聲會(huì)對(duì)水下環(huán)境帶來(lái)影響。在試驗(yàn)期間，我們發(fā)現(xiàn)，振動(dòng)打樁法對(duì)樁的側(cè)向承載力有影響。若在打樁過(guò)程中控制多種參數(shù)，如振動(dòng)頻率或樁的設(shè)計(jì)，可以獲得跟沖擊錘樁相同的側(cè)向承載力。團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種方法，使預(yù)測(cè)振動(dòng)樁的承載力成為可能。RWE Innogy公司計(jì)劃在這些試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，另外做一個(gè)小項(xiàng)目，調(diào)查優(yōu)化這一安裝技術(shù)[振動(dòng)法]的方法。
“在這個(gè)項(xiàng)目中，我們已收集了大量的重要數(shù)據(jù)，能用來(lái)進(jìn)一步開(kāi)發(fā)改技術(shù)用于海上風(fēng)電”，RWE Innogy的Ben Matlock解釋說(shuō)。
該研究項(xiàng)目的收獲對(duì)于所有項(xiàng)目成員和Carbon Trust Offshore Wind Accelerator，都是可用的。
振動(dòng)錘打樁項(xiàng)目是RWE Innogy公司的眾多研究活動(dòng)之一。該公司每年投資約四百五十萬(wàn)歐元，用于研究能降低海上和海邊風(fēng)電場(chǎng)以及水電廠的建設(shè)和運(yùn)行成本的辦法。
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