IBGS--海上固定式风机的新起点

2016年，美国境内第一个海上风电场Block Island投产，总装机容量30MW，五台6MW  GE Haliade风机，水深23~28m，离岸3英里，项目投资2.9亿美元，设计寿命25年。建成后将为17000户居民提供电力，满足Block Island居民90%的能源需求。

本文主要目的并不是分享关于这个项目的咨询，而是将关注的目光聚焦在这个项目的固定式基础的设计方Keystone及其IGBS概念（Inward Battered Guide Structure）。

Keystone发展历史啥的在这里不过多介绍，有兴趣的可以去官网看介绍（文尾附官网链接）。Keystone负责了Block Island项目五个风机基础的设计工作，基础形式是传统的四腿钢桩导管架形式。从官网的介绍来看，整个计算工作使用SACS+Bladed完成，使用5台24核计算机，没日没夜的拍跑了10天，完成了25个工况，2300多个Case计算，虽然对于浮体分析，这样的case数简直easy到极点，但对于结构分析，想必是非常头疼的一件事，不过还好SACS支持并行计算，即便如此也需要高性能计算机搞1个多礼拜，工作量让人叹服。

传统四腿钢桩导管架基础，一样的形式，不一样的玩法

从官网介绍来看，同样容量风机，Block Island导管架基础重量相比北海轻了15%，安装费用小了20%。这个作为广告来说说还行，但拿不一样海区的结构放在一起比显得不太厚道，各海区的环境条件迥然不同，这么比没啥意义。北海疲劳海况独步天下，东海岸岂能相提并论（玩笑话）？不过该风机基础需要抗住飓风影响，因为东海岸也时常受到飓风的影响，想必导管架基础的能力也比较强。

密密麻麻的，不考虑飓风影响也不行相关资料显示，Keystone对于飓风条件影响下的导管架基础做了很多研究，并将其专利IGBS同传统导管架进行过比较。同样的风机、同样的OP条件，同样的500年一遇生存条件，在强度、固有频率都满足设计要求的条件下IGBS比传统导管架轻20%，安装成本低20%，相当有竞争力。

诱人不诱人？

说了这么多，到底IGBS长什么样？哝，就长下面这个图这样。

看久了腰不舒服

IGBS整体结构非常紧凑，性能应该不错，同样的条件肯定会比传统的导管架结构节省钢材。同时整个结构节点少（9个节点...），焊接工作量低，建造方便，安装也比较简单。值得注意的是，虽然是三腿的结构，但其实是四个桩，风机是与桩是相连接的，这对于整体结构性能应该有一定的帮助。

安装比较常规。三个斜桩，一个直桩。由于结构整体性能好，桩径应该也有可能有所降低

节点这么少，不省钱才怪

因为建造方便，安装简便，IGBS在工期上非常有竞争力。

9个月完事，都不耽误生孩子这概念相当完美：够用、便宜。唯一的缺点就是不具备几何上的对称美。

400年一遇的卡特里娜是IGBS可靠的最好证明

IGBS已经在英国作为测风塔基础进行了建造安装，从势头上看离真正投产之日不远了。IGBS如果真的在实践中表现出设计能力，无疑将是海上风电基础形式中非常具有竞争力的一种，说是固定式风机的新起点一点都不为过。

测风塔的基础用的是Keystone在墨西哥湾设计的成熟平台设计方案