陆上风电工程风机基础结构温控创新管理探讨

一、国内风电行业发展

根据国家能源局发布的 2023 年全国电力工业统计数据显示，2022 年12 月底，全国累计发电装机容量约 29.2 亿千瓦，同比增长 13.9%。其中，风电装机容量约 4.4 亿千瓦，同比增长 20.7%。从数据中可以看出，风电已然成为全球增长迅猛的能源之一。2023 年，我国风电新增装机超 7500 万千瓦，累计装机容量近 4.7 亿千瓦，对比我国风电历年新增装机，2023 年新增风电装机创历史新高。我国是全球风电装机容量第一大国。近年来风电市场发展迅猛，前景广阔。

二、风机基础温控现状

目前，陆上风机基础的质量是风机机组安全稳定运行的基本保证。一旦基础出现质量问题，将给风机带来巨大损失。风机基础易受到温度、应力变化导致出现裂缝。国内常规对风机基础温控管理主要控制水化热温升值、里表温差、表气温差、降温速率，施工普遍采用混凝土增加掺膨胀性抗裂剂、浇筑后温度监测、表面苫盖、回填等施工方法，为能真正基于温度应力变化理论分析方法提出更为精准、高效地防裂管控手段。

三、风机基础温控创新管理

国内主要存在小实心圆盘、空心圆盘、八边形筏板、大实心圆盘等四种不同类型风机基础结构形式。通过与高等院校合作，确定技术分析路线，针对如上四类型风机基础大体积混凝土温度应力进行仿真。开发风机基础温度场和应力场的模型。分析风机基础温度应力敏感程度，建立涵盖多种工况条件的温度应力场预测模型，实现了不同工况下高效准确预测温度应力变化情况，本技术经查新为发现在此领域的研究技术尚属先例，填补了风机基础在温度、应力模拟仿真方面的技术空白。

施工过程中，采取提高混凝土级配，减少水泥用量，降低混凝土绝热温升，此外辅助铺设 2-3cm 的保温养护，同时采取 20℃的冷却水进行降温，且严格控制拆除保温层的时间控制。温度裂缝最根本的途径是控制混凝土的绝热温升，，基础各部位温度应力皆得到有效控制，当与表面覆盖保温层双重温控作用下，避免产生温度裂缝。

四、措施效果验证

风机基础混凝土温控创新管理措施通过在具有代表性的大实心圆盘和空心圆盘的扬州风电场项目、内蒙风电、埃及风电项目等四个风电项目得以应用，有效地降低了基础混凝土内部水化热，确保表面和内部的温度应力在混凝土抗裂能力以内，避免温度裂缝的产生的技术难题，缩短了施工时间、保证了施工安全、提高了施工质量，为项目的成功实施奠定了关键基础。

结束语

针对国内不同类型风机基础，通过理论分析，建立预测模型，制定温控措施等阶段，系统性形成了风机基础温控策略，应有效项目推广应用，累计使用规模达 850MW，节省投资。保证大体积混凝土风机基础工程寿命。经济社会及生态环保效益显著，推广应用前景广阔。