電線電纜網 > 新產品 新技術 > 海上風電技術的發展(完整版)

海上風電技術的發展 - 無圖版

ckluo --- 2011-05-18 08:53:04

1

(轉載)

在海上風電發展中,注重提升風電技術,最快速地降低成本是海上風電發展的重要目標。

1 海上風能資源評估技術

若想利用海上風能,需要搞清楚近海區域上的風的變化規律及特征,主要有以下幾種方法:利用沿岸陸地氣象觀測數據、船舶報數據及氣壓數據和海面風場數值模擬。其中利用沿岸陸地氣象觀測數據是常采用的方法。將獲得的海上一段時期內的氣象資料與岸邊同步觀測的氣象資料進行對比分析. 從而推測出對應海區的風況特征。為彌補海上氣象觀測稀缺和近岸海域數據不連續等問題,通過建立風場數值模型模擬計算出一個區域內風能的分布。模擬計算中考慮許多對近地面的風切變有重要影響的過程如海陸風、逆溫等。

2 海上風電機組

由于海上風機的安裝、運行、維護較陸地困難且成本高,增大單機發電功率、減小單機數量,推動風機向更大方向發展。海上風電機組呈現大型化的趨勢,多選用高葉尖速設計參數,以減輕塔頂機艙和葉片的重量,節約材料,降低成本。大型風機的發展需要新材料、新工藝、新概念技術支撐,碳纖維塑料因其較強剛度、質輕、使用壽命長等優點而在葉片制造中廣泛應用。

為了承受海上的強風載荷、海上腐蝕和波浪沖擊等,海上風電機組的基礎結構復雜、技術難度高、建設成本高。海上風電機組基礎由塔架和海底地基組成,按結構類型可分為單樁結構、重力式、桶形結構和懸浮式 。其中單樁結構具有結構簡單和安裝方便,是目前海上風電場應用最多的一種結構。對于變動的海床,由于單樁打入海底較深,該基礎形式有較大優勢。桶形基礎是一種新型的海洋工程基礎結構形式,由于它的材料和安裝成本低于單樁基礎而受到海上風力發電行業的青睞,大大地節省了鋼材用量和海上施工時間,運輸也較容易,有良好的應用前景。浮式結構是海上風電機組基礎結構的深水結構形式,可以克服海床底部安裝基礎結構受水深限制的缺點,主要用于50 m以上水深海域。浮式結構分為多風機漂浮平臺和單風機漂浮平臺,前者多風機共用一個錨定系統,有利于整體的質量優化,但因穩定性不容易滿足和所耗費的成本過高而不予考慮;后者具有結構簡單,成本低,單體設計加工方便等優點。國外相關研究表明,側重于采用單風機漂浮平臺,研究的重點是降低錨定系統成本。

3 海上風電場設計

近年來,海上風電項目從單臺機組逐步發展為大中型風電場建設。海上風電場的設計對海上風電場的技術性和經濟性至關重要,包括機組的排列和風電場控制方式。

海上風電機組的排列方式應考慮海床的結構以及環境、地理和技術條件等的限制,應盡可能地避免風電機組的相互干擾,減少風電機組的尾流所造成的損失,優化利用海域面積,使單位面積的裝機容量或發電量最大化。為降低成本,風電機組應盡可能地布置在淺水、且海底平坦的海域。

海上大型風電場并網方式一般采用兩種方法,多臺風機并聯后連接到一個換流器再并網,或者采用帶分散風機控制直接并網。后者每臺風機有自己的換流器,可靠性大幅提高,不會因單一換流器故障導致全部風機不能輸送電能到電網,同時傳輸容量提高,可以分別控制單臺風機工作在理想狀態。隨著海上風力發電量的不斷增加,海上風電并網將面臨新的技術問題,一是海上風電的輸送,二是風電場動態穩定性對電網的影響。提高風電的可控性是今后發展的方向,除了風電機組的控制技術,還應注重研究風電的短期氣象預報和風電場的集中控制策略。在電網技術方面,通過技術和管理措施,盡可能地保持風電機組與其他發電機組的同步 。

結束語

海上風電技術經過近20年的發展已經得到了較大提高。但海上風能開發的主要問題在于成本過高和安裝運輸不便。隨著海上風電技術的成熟,海上風力發電的成本也將不斷下降。海上風電機組呈現大型化的發展趨勢,其中在淺海或近海區域,單樁基礎是目前海上風電場應用最多的一種結構;浮式結構適用于深海區域,單風機漂浮平臺是目前研究的重點。海上風電場逐漸發展為大中型風電場,機組的排列及風電場控制得到了進一步優化。

海上風能資源是一種清潔的永續能源,在各國政策的積極支持下,海上風電技術的提高和風電開發成本的下降促使海上風電規模化發展,海上風能將得到更深入、更大范圍的開發和利用。

253071783 --- 2011-05-20 09:11:41

2

wszwszwsz5 --- 2016-11-24 19:15:07

3

-- 結束 --
15307期3D开奖号码