瑞科設計院助力華能樂亭風電場“以大代小”升級改造項目全容量并網

2025年5月23日，由瑞科設計院承接勘察設計的華能樂亭風電場“以大代小”升級改造項目實現全容量并網。

該項目位于河北省唐山市樂亭縣，毗鄰沿海灘涂地區。原風電場于2008年12月并網發電，總容量49.5MW，安裝有33臺1.5MW機組。此次升級改造采取“等容+增容”的模式，拆除全部原小容量機組，從33個原機位點中選取20個機位點，更換成20臺輪轂高度140米的6.25MW機組，葉輪直徑增加到200米。同時，本工程按擴容部分的20%配置儲能，配置15.1MW/30.2MWh儲能系統。

該“以大代小”項目實施過程中，經過設計團隊對方案不斷優化比選，聯合業內專家攻堅克難，應用“咬合樁筒形基礎”等新技術，形成了一整套風電場“以大代小”改造項目勘察設計的流程和方法。

01 風機筒形基礎：創新節地技術突破傳統局限

該項目原址改造面臨多重挑戰：原1.5MW風機產權用地范圍約為15m×15m，無法擴建；更換后的6.25MW風機載荷顯著提升（正常運行荷載達原1.5MW機組的8.2倍，極端工況達6.8倍）；原風機鋼塔筒改為混凝土-鋼混合塔筒。常規混塔樁基承臺直徑約20m+，難以適配。

針對上述難題，瑞科設計院聯合業內專家，創新采用了筒形基礎節地技術，該技術構建樁-土協同承載體系，結構效率更高，實現了在未額外征地的情況下，改造替換成更大容量的機組，提升了土地的利用率，屬于真正意義上的節地技術。

原1.5MW風機樁基礎

改造后6.25MW風機筒形基礎

02 咬合樁工法：解決舊樁新用的技術難題

原風機機組樁基礎與改造后混塔筒形基礎存在空間沖突：混塔承臺預應力張拉小室底板下不能布樁，但現狀已存在內圈舊樁；原風機基礎外圈舊樁距離用地紅線較近，實施難度較大。

針對新舊基礎的特殊布局，瑞科設計院專項工作組經過多輪研討比選，在該項目內圈舊樁頂設置彈性隔離層，避免其對張拉小室底板的影響。對外圈舊樁利舊，采用咬合樁的施工工法，避免常規筒形基礎大開挖或沉井施工時破壞原狀土的問題，同時提高舊樁利用效率，無需對舊樁采用其他處理措施，降低了施工難度。

咬合樁作為土木建筑領域已廣泛應用的傳統支護技術，目前在風電行業的應用尚不多見。本項目是國內較早一批將咬合樁引入風機基礎建設的工程，為“以大代小”項目基礎改造提供了全新的解決方案，有望在未來風電行業中得到更廣泛的推廣與應用。

咬合樁平面示意圖

風機咬合樁筒形基礎施工

03 科學現場勘測：實現 "零停機、零誤差" 施工

此外，瑞科設計院承擔該項目的地勘及測繪工作。地勘外業時，風機帶電運行，場區集電線路地埋電纜走向分布不明。設計院委托專業隊伍進行現場物探，在勘探前確定鉆孔點處無地下電纜，保證了勘察施工作業安全，實現了零停機勘探。

為控制咬合樁筒形基礎與舊樁的位置關系，盡可能避免舊樁對筒形基礎施工的影響，設計院專職設代（測繪專業）在每臺風機拆除后及時完成測量并提交設計團隊復核，保證了筒形基礎施工的精度和效率。

物探現場作業

經測算，改造后年等效利用小時數可由1859h提高至2770h，年平均上網電量從9193.8萬kWh躍升至34629.3萬kWh，發電量提高約3.7倍，CO?年減排量由75756.91t提升至285345.43t，實現項目提質增效，為風電場“以大代小”升級改造項目樹立標桿，進一步彰顯瑞科設計院在新能源領域強大的技術與創新實力。

未來，瑞科設計院將繼續深耕新能源勘察設計領域，深化 “以大代小” 技術創新與經驗推廣，以智慧化解決方案助力國家 “雙碳” 目標實現，引領綠色能源轉型。

設計院是瑞科科技集團核心的主力業務板塊，員工近300人，現已具備工程咨詢、工程設計和工程勘察甲級資質，是國內新能源領域為數不多的民營“三甲”設計院。截至目前，設計院累積參與新能源咨詢工作超過4000項，勘察設計工作超32GW，綜合能力得到業內廣泛認可。

設計院總部位于北京，并在成都、呼和浩特、南京、蘭州、沈陽、武漢、廣州、烏魯木齊、濟南和太原等地設有分院以及辦公室，憑借專業的技術能力和高效的快速響應機制，為客戶提供屬地化服務。