风电场发展概况：
2009年，我国风电新增装机容量1380.3万千瓦，增长率连续6年超过100%，居世界第一，成为增长速度最快的国家。累计装机容量达到2580万千瓦，超过德国，位列全球第二。
从风电装机容量分布来看，累计装机容量超过100万千瓦的省有9个，超过200万千瓦的省有4个。其中，内蒙古自治区累计装机容量920万千瓦，河北省278万千瓦，辽宁省242万千瓦，吉林省201万千瓦。
风电场建设中具体问题：
一，风电场选址
风电场选址一般可分为宏观选址和微观选址两个阶段，主要从风能资源评估参数，宏观选址和微观选址等几方面对影响风电场选址的因素进行综合分析，为风电场建设提供参考。
风能资源评估参数包括平均风速，风频及主要风向分布和年风能可利用时间的测定。宏观选址包括初步区域鉴定，地形标记，风致变形的植被和风成地貌的观测。微观选址包括地面粗糙度的影响，障碍物的影响，地形的影响。风电场选址是比较复杂的，考虑的因素也是多方面的，因此必须按照一定的原则和程序有序进行，从宏观选址和微观选址两方面对风电场选址问题进行了论述，通过对各个因素的综合考虑，实现风电场的最优选址，以使建成后的风电场达到最好的经济效益和社会效益。
二， 风电场工程前期建设工作流程图：
三，给定区域内单机容量对总装机容量的影响
风电场建设中，单机排布是一个关键问题。在排布风力发电机组时，通常相邻两台风机的横向间距大概是3~5倍的叶轮直径，纵向间距是5~8倍的叶轮直径。根据一些地区的风向玫瑰图，发现这些地区主风向非常明确。
因此在考虑风机排布时，通常将横向间距设置成3.5倍的叶轮直径，纵向间距设置成7.5倍的叶轮直径。600KW机组的叶轮直径通常为43米，则横间距为150.5米，纵间距322.5米。在9平方公里的地区，600KW机组的排布如图3。可以看出9平方公里土地一共可以排布200台600KW机组，合计容量为120000KW。同样在这个9平方公里的地区，若排布1500KW机组，也将横向间距设置成3.5倍的叶轮直径，纵向间距设置成7.5倍的叶轮直径。通常1500KW机组叶轮直径为70米，则横向间距为245米，纵间距为525米。排布如图4所示，在9平方公里范围内一共排布75台1500ＫＷ机组，合计容量为112500KW。可以得出结论，单机容量的增大并不能在单位面积内多排布风机，甚至在一定情况下排布小风机的总容量还可能超过大机组。
四，风电场设计和建造
确定基本的安装容量参数后，这个阶段的任务是确定细节。基于风能评估最有希望的风电场场址需要更仔细的研究。风电场的产出是由当地风速分布和风电机的位置决定的。要计算净产出，就要先计算出预期的损失 ,，这些包括维持运转损失、网损和设备可用率等。
表一 年运行维护费用
建造阶段包括从开工到交付可运行的风电场给业主之间的所有行动。一旦前面的阶段都结束，制造和建造阶段就可以开始了。
风电机大而笨重，因此需要选择适合交通运输的地点。现场储存和现场组装工作需要每个塔座下大约80m*50m的空间。
制造和组装主要部件在风电机厂商的工厂里完成 , 如下的主要部件要运输到安装地点 ①基础锚或柱。②三或四塔筒部件 。③ 地面控制器和开关 。④完全组装好的机舱（包括齿轮箱 、发电机 、偏航装置 、机械制动 、变流器和变压器）。⑤ 轴和转动叶片。⑥风电场监控和数据采集（SCADA）。⑦变压器（如果安装在地面）。
国内外风电塔基，塔架（主要是海上风电场）
一，海上风电场浅水域塔架基础结构
目前大多数海上风电场属于浅水区域风电场，水深在5—18米之间。这些项目使用的是对陆地风机的电力系统和抗腐蚀系统进行了改进的海洋版本风机，使用的是自立式混凝土重力基础或单桩钢管基础。
图中显示了浅水区域目前使用的基础。由于从陆地过度到海上单桩式基础设计变化最小并且结构简单，以及占用的海床面积最小，所以在浅水区域大多数海上风电项目采用单桩式基础，位于丹麦西海岸的160兆瓦的Horns Rev风电场使用的就是单桩式基础。
由于其固有的挠动性，所以单桩式基础受到了水深的，单桩式基础可以使用的最大水深为当风电机组支撑结构的自然频率降低到不可避免的与波浪和转子的频率发生谐振的范围时。为了使单桩式基础在比较深的水域中仍旧有足够的硬度，必须增加其体积，因此相应的成本也就增加了。这意味着单桩式基础的长度、直径和厚度将随水深的增加而增加，与此同时，安装设备诸如打桩锤和起重船将更加专业化，费用也更加昂贵，最终直至打桩锤和起重船作业能力所不能达到的水深深度，这个极限范围为20—30米。
与单桩式基础同时使用的是重力基础，如下图所示，重力基础成功的用在了位于丹麦Zeeland东南部的160兆瓦的Nysted风电场和丹麦Jutland东北部的Samsoe风电场。重力基础可以克服单桩式基础的挠动问题，但是随着水深的增加费用将快速的增长。使用重力基础需要对海床做重大的准备工作，以确保20平方米内有一个水平的基础。在基础建设前需要对每一个重力基础的具体位点进行广泛的土壤分析以确保土壤性质均一，压缩不平沉积物使之最小化。目前在浅水海域还没有使用桶式基础，但是已经做了许多研究，表明可行，尤其是可以避免打桩设备给使用单桩式基础带来的。
二，漂浮式海上风电场塔架基础结构
在一定的水深区域，漂浮式基础可能是最好的选择。漂浮式基础必须有浮力支撑风电机组的重量，并且在可接受的限度内能够抑制倾斜、摇晃和法向移动。漂浮式风机与漂浮式石油钻井负载特性的主要的区别在于，对于风力发电机来说，由强风引起的翻转运动是风机设计首要考虑的问题，而对于石油钻井来说，有效载荷和抗击波浪的冲击是石油钻井设计首要考虑的问题。
上图展示了漂浮式海上风电机组平台的一系列平台建筑结构。图中平台类型用数字标识（从左到右）1）荷兰式半潜三角漂浮物式；2）驳船式；3）带有两排张索的柱形浮标式；4）三臂单体张力腿式；5）带有重力锚的混凝土三臂单体张力腿式；6）深水圆柱式。
三，海上风电场过度期塔架基础结构
浅水区域的支撑结构将被有多个固定点固定到海底的支撑结构所替代，这些技术经常使用在海洋石油和天然气工业中。过度期的基础技术可以用在水深60米或更深的水域，如下图所示。
图中基础类型用数字标识（从左至右）1）三脚架基础，2）拉线式单桩基础，3）基础与塔架整体为桁架式，4）水下基础部分为桁架式，5）增强型桶式基础或重力基础。
过度型水深技术是向漂浮式系统和全面利用海上风能进军的重要的一步。根据初步估算，美国过度水深区域（水深30米至60米，距离海岸5至50海里）五级及以上的风能蕴藏量超过250GW。过度水深区域首批海上风力发电机是安装在北海示范项目中的两台5兆瓦的风力发电机，水深42米。
四，分别介绍几种风机基础：
风力发电机维护及安装费用昂贵是阻碍近海风电场发展的潜在因素之一，相关费用是建设类似陆地风电场费用的四倍。所以各大风机制造商正在开发质量更可靠、安装及操作简便的风机以降低风电场建设费用。
降低风力发电机的基础费用也是降低风电场建设费用的关键因素之一。现将几种主要的风机基础分别介绍如下：
1 单桩基础
单桩基础目前已经成为安装风力发电机的“半标准”方法，已经被广泛地应用于Horns Rev, Samsø, Utgrunden, Arklow Bank, Scroby Sands 及 Kentish Flats风电场。单桩基础特别适于浅水及20-25米的中等水深水域。目前最大的直径为4米，但5-6米直径大的基础有望很快面世。单桩基础的优点是安装简便，缺点是移动困难，并且如果安装地点的海床是岩石，还要增加钻洞的费用。
2 三脚架或多支架基础
这种基础特别适用于水深30米以上的水域。实际上，这种基础是由组成三角形模式的三根单桩构成的。这种基础非常坚固，应用范围广泛，但费用昂贵，很难移动，并且象单桩基础一样，不太适合软海床。
3 混凝土沉降基础
这是用于海上风电场建设的第一种基础类型，靠其自身巨大的重量固定风机。这种基础安装简便，适合所有海床状况。但由于重量巨大，运输费用较贵。
4 钢沉降基础
像混凝土沉降基础一样，钢沉降基础也是依靠自身重量固定风力发电机，然而这种基础重量较轻，依据海洋情况不同，重量范围仅为80-110吨，易于安装及运输。
5 单气压沉箱
目前该技术还不成熟，但是易于安装及移动。
6 三脚架气压沉箱
三脚架气压沉箱与单气压沉箱工作原理相同，适合于更深的水域。
7 浮运式基础
浮运式基础适合于50-100米的水深，这种基础费用较低，可以极大地扩大近海风电场的范围。然而，由于其自然特性，这种基础不稳定，只适合风浪小的海域。另一个主要问题是齿轮箱及发电机等旋转运动的机械长期处于巨大的加速度力量下，潜在地增加安装失败的危险及降低预期使用寿命。
五，德国海上风电场风机塔架技术要求
海上风电场的基础必须非常坚固，以便可以抵抗住海浪的压力。在德国的专属经济区，风机一般安装在水深15-40米的位置，要求风机必须抵抗住4.5米的潮汐的压力。在北海，海浪的最大高度可以达到20米。设计时还必须考虑持久的海水、海浪的运动压力和风机塔架的自然震动频率的问题。
风机的基础和风电场的水深有相当的关系。单桩钢管基础是用液压撞锤将一根钢管夯入海床约20米深的地方形成的基础。该基础主要适用于水深25米左右的海上风电场项目。三角架基础是一根粗钢管以三条细钢管结构为支撑形成的基础。该基础适用于水域较深的海上风电场项目。
海上风机必须可以抵抗海水和海风的腐蚀；发电机必须配备冷却系统；必须配备远程维修和故障排除系统；维修船可以停靠在海上风力发电场，而且绞盘必须合适；风电场的设计必须有利于最大程度发挥维修船在维修时起作用。下载本文
