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2025-03-28 7 新能源及电力行业报告
以海风为例,海上风机的立柱和叶片位于海平面以上,海平面以下的支撑柱则 多采用套筒灌浆工艺,起到支撑叶片旋转、稳固海床的作用。根据《Design of Offshore Wind Turbine Structures》的定义:灌浆连接是由两个同心管状部分组 成的结构连接件,外部和内部管之间的环形区域被填充灌浆。风电灌浆料是一种高 性能聚合物改性的水泥基灌浆材料,采用多种无机添加剂,常被用于海上风机灌浆 连接施工。 陆上风机灌浆料生产厂家较多,竞争较为激烈。与海上风机相比,陆上风电机 组所处的自然环境较为温和,对材料的性能要求、用量不高,技术门槛较低,竞争 较为充分,产品单价较低,约为 2000 元/吨左右。根据《一种高性能风电机组基 础灌浆料配制试验研究》,目前国内生产灌浆料的商家达几百家,年产量近百万吨。海上风机主要形式可分为桩基础、重力式基础、吸力桶基础和浮式基础等,其 中,单桩、多桩导管架、高桩承台基础等是桩基础最常用的形式。 导管架基础,由于重量轻、海床地质条件适应性好、稳定性好、适合较深海域, 广泛应用于欧洲海上风电场,是海上风机塔筒与水下桩基的重要连接段。 灌浆连接是导管架结构的关键部分,决定导管架整体的稳定性。
灌浆连接可以 减少焊接结构带来的应力集中和疲劳,起调平作用,是海上风机支撑结构与桩基础 连接的典型方法,灌浆连接段是海风导管架基础结构承上启下的关键部位。因此, 灌浆质量直接影响到导管架的整体稳定性能、安全性能。海上风电导管架基础,多采用先桩法导管架基础,步骤分为沉桩作业→安装导 管架→灌浆连接,采用泵送压浆的方式将灌浆料自下而上灌注到海平面以下的连 接段。对于灌浆材料而言,则需要具备较强的可靠性、安全性和耐久性,在保证较 高强度的同时,还要维持较高的流动黏稠性和高度稳定性。全球风电装机容量持续提升,海上风电结构性优化。2011-2021 年全球风电 装机容量从 40.9GW 提升至 93.6GW,10 年 CAGR 达 8.62%;其中,海上风电 装机容量占比从 1.4%提升 21.1pct 至 22.5%。根据 GWEC 预测,2021-2026 年, 全球风电装机容量 CAGR 将保持在 6.6%,到 2026 年提升至 128.8GW,其中海 上风电占比将达到 24.4%。欧洲新增风电装机创历史新高。2021 年,欧洲新增风电装机 17.4GW,同比 +17.6%,创年度新增纪录,风电累计装机容量 207GW。其中,海上风电 2021 年 新增装机 3.3GW,占比 19.5%(3.3/17.4=19%),累计装机容量为 28GW,占比 13.5%(28/207=13.5%)。
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