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金科新能源邓飞:风力发电机组装配式抬高基础

作者:AG平台 发布时间:2019-11-07 01:12 点击:

  北极星风力发电网讯:2019年10月21-24日,2019北京国际风能大会暨展览会(CWP2019)在北京隆重召开,大会主题“风电助力‘十四五’能源高质量发展:绿色、低碳、可持续”。自2008年首次在北京举办以来,已连续举办11届,成为北京金秋十月国内外风电行业争相参与的年度盛会。

  CWP2019进一步加强了大会的国际化特色,组织了20余场精彩论坛和各类活动。创新剧场-随新而动--风电新产品发布会于10月22日上午召开。金科新能源邓飞出席论坛并作主旨发言。

  首先非常感谢大会的组织者帮我们带走了好多的观众,也非常感谢依然坚持还在这里聆听的剩余的观众。

  刚才我听了前面几位嘉宾的演讲,不知道大家作何感想,我是深深觉得我们风电这个行业还是大有可为的,因为我们有这么多优秀的同仁都在贡献自己的智慧还有力量,但是同时也听到了很多的担忧,其中最重要的就莫过于成本的降低,随着平价上网时代的到来,我们每一个人都在想着怎么去降低成本,过去我们从单位千瓦一万降低到八千块钱可能比较容易,但是现在我们想从八千降低到六千就不是那么容易了,未来我们想从六千进一步降低五千甚至四千那就是难上加难了。刚才很多嘉宾都是从风电的大的宏观的角度上去讲解我们技术的一个发展趋势,智慧,感知,大数据等等这些,这些技术为我们带来的所谓成本的下降可能在过去能够做到几百块钱,但是现在某一项技术的发展,不要说带来几百块钱的成本的降低,就是几十甚至是一两百可能都不是那么容易,所以我们金科新能源有限公司也是在这条路上不断去探索,今天给大家带来的一个产品风电装配式抬高基础,就是我们在这条路上所做的一个新的尝试,分享给大家,希望能够有所帮助。

  首先对我们公司做一个简单介绍,金科新能源有限公司,我们的母公司是一家房地产公司,成立于1988年,目前为止在2018年的时候销售收入是1290亿,在所有的地产公司里面排名第22,不大不小的一家房地产公司。金科新能源有限公司是成立于2014年,目前为止还很年轻,我们现在的主要业务是三大块,风电厂投资运营、风电厂总承包代建以及新技术整体解决方案。目前为止我们现在已经投运的风电项目是400兆瓦,在建的总承包100兆瓦以及在建的高塔筒,混凝土塔筒项目也是100兆瓦,项目主要分布在国内的这些地方,其中两个已经投产都是在新疆的哈密地区,在建项目其中一个在新疆昌吉北塔山,在这个项目里面也就是用到了我们今天给大家介绍的这个装配式抬高基础这样一个技术,另外一个项目是高塔筒的混凝土塔筒技术,也是100兆瓦,在河南为我们的客户提供轮毂高度为120米的混凝土塔筒一共是50台。

  接下来就对我们装配式基础先做一个简单介绍,它主要分为六个部分,从下往上依次是底板,塔底的设备平台,中心筒,支撑,以及顶板和铆拴龙,我们的核心思想就是替代底步的钢塔筒,此外我们在抬高这个基础的同时,我们基础的材料用量不仅没有增加,反而比传统的它的主材用量,混凝土钢筋等材料的用量能够下降25%到35%,由此带来的一个好处就是单位千瓦成本造价可以降低大约200元,实际上可能有点乐观,大概150到200元还是一个比较靠谱的估计。

  它的一个主要的施工过程,因为跟我们传统的重力式基础有着比较大的不同,所以说我们先简单介绍一下,首先是基坑开挖这个没有什么太大的区别,然后是进行中心筒和底板的钢筋的绑扎,然后是进行预制支撑的安装,接下来进行底板、中心筒、混凝土的浇筑,然后进行回填,再进行顶板的钢筋绑扎,混凝土浇筑等等这些工作,我们的锚拴龙是安装在顶板之内的。

  后我们把这个基础分为几个具体的细节一一讲解一下,首先是这个支撑,它是区别于我们这个基础和传统的基础可能是最显眼的一部分,是一个Y字形的构件,里边埋设了预应力钢绞线,其实很多风电行业朋友们就问我们也提出这样一个疑虑,总觉得预应力这样一个技术问靠谱吗,寿命怎么样,实际上预应力技术虽然在我们风电的行业应用相对来讲还比较新比较少,但是在土建行业,在桥梁建筑结构当中已经有了非常广泛的应用,通过合理的设计以及施工,达到它设计所要求的可靠性、寿命这些指标都是完全没有问题的。

  接下来就是底板,底板刚才大家在视频里边看到的这样一个技术,实际是采用的现浇混凝土,但是现在我们在去研究把底板所有部件,包括底板中心筒和顶板全部把它都拆分成预制构件,这样我们在现场就只需要进行预制构件的拼装就可以了,现场几乎就没有混凝土工程量也可以加快我们施工进度。

  其次是中心筒,同样的就是说中心筒和支撑形成的这样一个体系把我们的轮毂高度,把基础的高度可以提高6到8米,在中心筒当中我们不仅把中心筒做成一个抬高的构件,此外中心筒中间还会设置一个设备平台,这样的话我们塔底,本来在塔底防止的变流器等等这些设备就可以放在基础的中心上,就免去了我们塔底本身的钢平台。

  接下来是顶板,顶板是一个相对来讲比较厚的构件,它的厚度大概在1米到1米2左右,根据不同的荷载情况也有所调整。

  应用业绩方面,装配式抬高基础在国内和国外现在都有了比较广泛的应用,在国外得益于我们的合作伙伴他们的持续努力,在国外的应用业绩目前应该是将近200台左右的业绩,主要配合的风机厂家是格美萨和维斯塔斯,大家也可以看到后边的高度是多少,比如说第四行125+4,就是本来的钢塔筒是125米,通过我们的基础又给抬高了4米,在国内我们首次应用是在新疆昌吉的总承包项目,总共项目是100兆瓦,每台风机是2.2兆瓦,一共45台风机,这个项目在2019年的6月份开工,10月初完成全部45台技术的施工,现在是正在进行塔筒的吊装,应该这周就可以首台塔筒全部吊装完成。

  施工步骤,这个是结合我们现在正在建的项目以及之前在国外建设项目的施工流程给大家简单介绍一下,这个是预制支撑的钢筋绑扎以及混凝土浇筑,底板的钢筋的绑扎,这个和我们普通的重力式基础里边底板钢筋基本上是一样的,分为环向钢筋和定向钢筋,然后支撑的安装就位,然后进行底板和中心筒模板工程以及混凝土的浇筑,然后进行顶板的混凝土的浇筑和钢筋龙的安装。接下来是进行预应力的张拉,每一个张拉点进行整数张拉,张拉完成之后把多余的切割掉,最后进行防腐蚀的处理。

  整个施工周期,单台工期是在15天到20天,对于我们一个批量的项目来讲比如说我们在北塔山进行的这个项目一共45台基础,总工期一共是用了113天,平均2.5天一台,所以说总的来讲虽然这个基础施工过程相比于我们现在的基础来讲要复杂一些,但是工期的话我们还是能够控制再一个比较合理的范围。

  最后我们总结一下它的几个主要的优势,首先第一个就是材料用量的节约,刚才也提到,可以实现混凝土用量节约41.6%,钢筋用量节约23.2%,锚拴节约60%,为什么锚拴能节约那么多一会详细讲,土方量节约16。这里需要说明一点的就是说为什么回填量我们的基础比传统的基础回填量要多一些,是因为我们基础回填,这个图的标高实际上是要略高于我们这个正负00这个标高的,我们来解决基础抗倾覆的问题,所以回填量会多一些,但是这样也带来一个好处就是开挖和回填基本持平。

  第二个就是锚拴用量减少,节约原因是取决于我们的基础埋深,一般它是跟我们的基础埋深相匹配的,在装配式这个基础里面我们的基础锚拴龙是安装在顶板内,而顶板厚度通常是1米2左右,我们算两头露出来的锚杆的长度大概就在1米5左右,所以锚杆长度大大缩短,这块也是节省了很大的成本,同时还带来一个副作用,就是它天然的就实现了锚杆可更换的目的,因为我们的顶板的下表面实际上它是在中心筒的内侧,是我们人员可以进入可接触到的地方,而锚拴龙的下锚板也是在下表面外侧,所以如果要是在后期运行过程当中我们真的不幸出现了锚杆断裂这些情况,我们就可以非常简单的把这个锚杆抽出来把它更换上一个新的就可以了。

  下面一个优势就是中心筒所节省的,钢塔筒,实际上这个也是为什么能带来成本下降的最主要的一块,首先我们把塔筒门布置在中心筒上,这也就意味着我们原本钢塔筒下边的开洞就不需要了,门洞口的硬力集中这些效应都可以避免,所以塔筒底部的钢板就可以减薄,其次我们把变流器等等设备布置在基础内部混凝土板上。第三大块就是我们把基础抬高了6到8米节省底部钢塔架,所以综合下来看我们可以节省钢材用量25吨到30吨。

  下面一个优势就是说,相比于传统的基础,我们的混凝土的供应的峰值压力有所减小,为什么这么说,我们传统的基础混凝土方量大概在400方到500方,因为大体积混凝土浇筑我们都知道一旦浇筑就不能停下来,所以说一旦我们开始浇筑的时候就要保证这样一个基础在10个小时或者20个小时之内要浇筑完成,这样对于搅拌站的供应混凝土的压力是非常大的,因为你必须要连续不停去供应混凝土,但是在预制装配式建筑里边,因为它每一个构件的浇筑时间相对来讲是比较分散的,底板,中心筒,我们的顶板都是在不同的日期进行的浇筑,所以说混凝土供应的峰值压力就有所减少。

  最后一个就是我们说基础在进行装配式的改造,我们现在装配式建筑在土木工程这个行业里边是一个非常热门的话题,实际上它应用也非常地广泛,我们高铁的桥梁,地铁,地下管廊等等这些现在全部都是采用一个装配式,那么装配式可以有效的加快施工的进度,可以减少在施工现场的污染,可以提高混凝土构件的浇筑和质量控制,这些都是它所带来的优势,所以说这样一个大的趋势之下,我们认为在风电行业,我们的土建工程尤其是风机基础这一块未来往装配式方向这样一个发展也是一个大势所趋。

  最后就总结一下它的成本,刚才说到单位千瓦成本能够降低200块钱地到底是如何实现的,我们分成三大块,基础用量成本有材料降低的原因,总得来讲能够节约5.6万成本,锚拴龙刚才提到可以节约一部分,最大一块是钢塔架的成本,以我们这个项目为例我们相比于传统的基础,每一台基础可以节约成本34.9万,也就是相当于平均的单位参量造价是节约了160块钱,这个相当于总投资造价的2%到3%,所以说我们说如果一项技术能够带来单位千瓦造价节约160块钱左右,我们觉得还是一个很不容易的成绩。

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