豪氏威马（Huisman）在厦门工厂用自己的“擎天吊”（Skyhook起重机）吊起了首批1700吨巨型海上风电单桩基础，该款新型吊车可以吊起最高重达2600吨的单桩。而随着未来海上风电大容量风电机组不断升级后，超巨型单桩越做越大、越做越重，能否保证单桩制造和运输成本的竞争力，是一个不得不考虑的难题，本文后附一篇有关下一代超巨型单桩制造和设计协同的重磅文章，供参考。

厦门工厂吊起了首批海上风电单桩，单桩重1700吨（不包括索具）。

在济南召开的2020海上风电大会上，全球海上风电之父Henrik Stiesdal预测2030年海上风机将达到20MW容量，叶轮直径超过275m。

由中国三峡参股的苏格兰Moray East风电场的首套三根腿的导管架基础下水。采用三腿式结构可以节约风电基础材料的成本，且能在超过50米水深海域使用，是海上固定单桩基础到漂浮式的很好的过渡方案。但重量依旧超过1000吨，钢材的使用非常多。参考：视频 | 三条腿的导管架基础在英国Moray East风电场安装。

2019年4月，为台湾云林风电场提供单桩的生产商 Steelwind Nordenham 在 Offshore WIND Magazine 杂志第4期上发布了一篇非常有参考价值的文章，文章提出，成功用于超过40米水深的超大型单桩（XXL-Monopiles）还有必要更进一步，制造出“超越XXL”的单桩（又叫超超大型单桩，下一代XXL-Monopile），进一步降低成本，以配合未来超过15MW的海上风机使用。

单桩的演化及主要设计驱动力

回到2010年，没有人能想象出10MW风电机组和超大型单桩（XXL-Monopiles）会成为海上风电基础设施的最新技术。但如今，海上风电进入远海和深海后，将使用最大超过14MW的风机，水深甚至超过65米，海上环境更恶劣。

超超大型单桩（下一代XXL-Monopile）应运而生，其设计主要驱动因素，必须考虑：

海上风电机组最大功率达15MW，风轮直径超过230米。（编者按：2020年，数据可能会修正为20MW，275米）

极高的风荷载，特别是因飓风或台风带来的极端风荷载。

水深达65米。

大西洋和太平洋底汹涌的波浪带来的载荷。

这些因素，使得在进行超大型单桩设计时，要考虑底部直径达8至11米之间，长度最大达120米，壁厚最大为150毫米。这样，单桩的最终重量可能高达2400吨。

超过2400吨的单桩，是否还能保持其经济性？对比导管架基础和漂浮式，还有何优势可言？为此，设计时，需要引入设计和制造优化的思想，以确保单桩继续保持最经济基础的美誉。

因单桩的成本主要是钢材，因此保持单桩经济性的方法，无疑需要减轻单桩的重量，也即减少钢材的使用量。减重的方法可以使用高强度钢，但这一般只在某些需要高应力的罐体设计部分使用高强度钢，而像风电基础这样的抗疲劳设计的地方，并不会使用高强度钢。因此，减轻重量的另一种最优选择是增加“Ø/ t比”（直径/厚度比），这样则会产生更“细长”的单桩。这种发展趋势，需要对几个设计主题以及诸多制造方面的细节进行分析。必须对整个制造过程进行调整，才能既安全又经济地制造出细长的超巨型单桩。