海上风力发电及其关键技术分析 林亮

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海上风力发电的关键技术

海上风力发电的关键技术
步 增 大 , 已 成 为 未 来 风 … 。用 的 必 然 趋 势 。 I J
迄 今 为 止 , 欧 洲 已经 建 成 1 个 海 上 风 电 4 场 , 主 要 在 丹 麦 、瑞 典 、英 国 和 德 国 ,并 且 这 些 国 家 都 制 定 了不 同 阶 段 的 海 上 风 电发 展 计 划 ,如 丹 麦 计  ̄ 2 3 年 达 到 4 0 千 瓦 的 00 5万
6 米 高 度 的 平 均 风 速 超 过 8 每 秒 ,预 计 比沿 0 米 海 好 的 陆 地 风 场 的发 电 量 高 2 % ~4 %。 海 上 0 0
风 能 的 利 用 ,对 于 那 些 陆 地 国 土 面 积 很 小 ,
却 拥 有 良好 海 洋 条 件 的 能 源 匮 乏 国 家 来 说 , 是非 常合适 的。 在 欧 洲 近 海 区 域 ,风 能 资 源 相 当 丰 富 , 可 供 开 发 的 潜 力 巨 大 ,加 之 欧 洲 国 家 大 部 分 陆 地 风 力 资 源 好 的 地 区 ,风 能 已 经 基 本 得 到 开 发 , 在 陆 地 上 安 装 风 力 机 受 到 场 地 限 制 的
成 本 比陆 地 风 电 场 要 高 。 综 合 考 虑 这 两 个 因 素 的 结 果 是 :海 上 风 电场 的 成 本
和陆地风 电场基本相 同。
海 上 风 电 场 的发 电 成 本 与 经 济 规 模 有 关 ,包 括 海 上 风 电 机 的 单 机 容 量 和
每 个 风 电场 机 组 的 台 数 。 目前 海 上 风 电场 的 最 佳 规 模 为 1 O 瓦 ~1 0 E 。 2兆 5 ̄瓦
风力发 电最关键 的产 能设备就是风机
海 上 风 力 发 电 场 的 风 机 与 相 应 的 陆 地 风 电 场 的 风 机 是 相 同 的 ,它 们 的设 计 寿 命 都 大 约 是 2 年 。 二 者 间 的 主 要 区 别 在 于 它 们 的 尺 寸 :现 在 已 经 安 装 的 0 典 型 的 陆 地 风 机 高 度 一 般 为 1 0~1 0 ( 当 于 普 通 住 宅 4 层 楼 的 高 度 ) , 0 2米 相 0 塔 架 的高度 一般 为6 0—8 米 , 风 机 叶 片 的 长 度 一 般 为 3 0 0~4 米 。 而 海 上 风 电 0 场 风 机 的 尺 寸 一 般 都 大 于 这 个 尺 寸 。 选 择 大 型 风 机 的 原 因 主 要 是 从 经 济 角 度

海上风力发电整机的风、浪、潮耦合效应研究

海上风力发电整机的风、浪、潮耦合效应研究

海上风力发电整机的风、浪、潮耦合效应研究随着全球能源需求的不断增长和对环境污染的担忧,海上风力发电作为一种可再生能源技术逐渐崭露头角。

然而,作为一项新兴的能源产业,海上风力发电系统在海洋环境中的稳定性和可靠性仍面临一系列挑战。

其中一个重要的挑战是海上风力发电整机与海洋环境之间的风、浪、潮耦合效应。

风是海上风力发电的关键动力源,但海风具有高度的不确定性和变动性。

海上风力发电机组处于不断变化的风场中,其转子受到非稳态风力的作用,从而影响机组的输出功率和结构动力响应。

因此,准确评估海上风力发电机组的风场特性和风力变化规律对系统的设计和运行至关重要。

同时,海洋环境的波动对海上风力发电系统的稳定性和可靠性也有着重要影响。

海洋波浪是由风力、潮汐和地球自转等因素共同作用造成的。

这些波浪作用力直接作用于海上风力发电机组的浮体结构,导致结构的振动和疲劳。

因此,研究海上风力发电整机与波浪的耦合效应,包括波浪高度、波浪周期等参数的变化对系统的影响,对系统的设计和运行具有重要意义。

此外,潮汐是海洋中水位的周期性变化,也会对海上风力发电系统产生影响。

潮汐的涨落会改变发电设备的水下部分的水流速度和方向,从而对系统的能量转化效率和结构受力产生影响。

因此,研究海上风力发电整机与潮汐的耦合效应,包括潮汐涨落的幅度、潮汐周期等影响因素,对系统的设计和运行具有重要意义。

为了研究海上风力发电整机的风、浪、潮耦合效应,需要使用先进的数值模拟方法。

数值模拟方法可以模拟风、浪、潮汐与发电机组之间的相互作用过程,以解释和预测系统的响应和性能。

其中,风场模拟可以通过基于雷达、卫星和气象浮标等数据获取真实的风场数据,并结合大气动力学理论对风场进行模拟。

波浪模拟可以采用海洋动力学理论和数值模拟方法,模拟海洋中波浪的传播和反射现象。

潮汐模拟可以通过精确预测地球的天文位置和水文参数,从而模拟潮汐的周期性变化。

基于数值模拟的研究结果,可以评估海上风力发电整机在不同海洋环境条件下的性能和可靠性。

海上风力发电及其控制技术

海上风力发电及其控制技术

海上风力发电及其控制技术摘要:风能由于清洁和再生等优点,已成为新能源领域最有希望的发电方式之一。

特别是,中国拥有丰富的海上风能资源,海上风能已成为一种新的战略能源形式。

特别是,随着海水深度的增加,海上风力发电的成本迅速上升。

海上漂浮风力发电作为一种新的风力发电技术的潜力越来越大,值得进一步研究。

作者利用其实际研究经验和相关参考资料,分析和探索了海上漂浮风力发电的概念和关键技术,以便为以下方面提供有益的参考。

关键词:海上风力发电;技术分析;控制技术探讨;前言海上风能是我国生态文明建设的重要任务。

与地面发电相比,这种发电具有以下优势:资源增加、环境污染减少、噪音污染减少和发展进程更加切实可行。

然而,海上风能资源的开发仍然是一个挑战。

初始投资也相当可观,在为一部分风力涡轮机开发基本结构模型以确保风力资源的输送方面出现了技术问题。

在后来的维护过程中,他也面临着一些技术上的困难因此,有必要加强海上风能技术的研究和开发。

一、海上风力发电技术概述海上风电技术是一种使用清洁能源的方法,受到所有国家的青睐。

中国的海洋资源十分丰富,相邻海域的风能资源也十分丰富。

充分利用这些能源在帮助中国解决能源和环境问题方面将有很长的路要走。

因此,海上风力发电技术的发展具有战略重要性。

首先,当风穿过地球时,风的大小和方向会由于地球表面的粗糙度和障碍物的多样性而发生变化。

但是在海面上,由于海面相对光滑,摩擦力低,所以风速小,风向相对稳定。

其次,由于海风比陆风更稳定,因此不需要塔架来建造风力涡轮机,从而降低了风力涡轮机的成本。

据统计,离海岸线10公里的海上风速通常比沿海地区高约20%,发电量可增加70%。

因此,海上风力发电不仅价格便宜,而且生产力很高。

最后,海面上的空气流通稳定,地表复杂,船上发电机组不必承担过多的工作量和较长的海洋寿命,在陆地上运行20年的发电机组可以增加到25年到30年。

二、海上风力发电技术分析1.通过结构力学的计算和分析,有必要获得发动机各部分的受力和变化,然后合理设计发动机的结构。

海上风电场及其关键技术发展现状分析

海上风电场及其关键技术发展现状分析

海上风电场及其关键技术发展现状分析摘要:风力发电属于近些年来世界各国普遍较为关注的一种可再生能源开发方案,这一技术发展速度较快,已经得到了全面落实与开展,而海上风力发电由于干扰较小,并且风力发电量较大,因此广受欢迎与重视。

江苏省具有较长的海岸线,具有良好的风力发电条件。

本文主要针对海上风力发电关键技术进行分析,希望可以起到参考的作用。

关键词:海上;风力发电;关键技术随着现如今非再生能源逐渐稀少,能源问题已经成为人们关注的重点。

能源危机的出现,意味着人们必须要寻找更加合理的能源获取方式,而风力就属于一项较为关键的可再生能源。

通过海上风力发电,可以有效地完成供电,而发展这一类的新能源是我国未来走向可持续化发展的关键途径。

因此,必须要针对海上风力发电技术进行分析讨论,积极优化技术体系,提升工作质量。

一、海上风力发电建设的主要趋势(一)技术整体发展速度较快风力发电不需要消耗非再生能源,同时也不会污染环境,属于一种发展潜力巨大的清洁能源技术,不仅拥有环保效益,同时也具有一定的社会效应。

随着风力发电技术的不断优化与改进,现如今风力发电生产成本也开始逐渐降低,我国各地都开始建设风力发电场。

由于海上风力资源更加丰富,并且风速也更加稳定,因此适合在海上建设大功率风力发电机组,不仅节约用地,同时对环境造成的影响比较小,这意味着现如今我国风力发电技术不断提升与改进。

以江苏省为例,现如今我国江苏省建设了江苏如东海上风力发电场、江苏东台海上风力发电场,都属于主要的海上风力发电场所[1]。

江苏开发风力发电资源具有巨大的优势和好处,可以缓解江苏省一次能源不足、用电荒等问题,更有效的促进地方经济走向发展与改革,因此可以说这一技术属于建设生态大省的一项关键要求。

(二)单机容量提升现如今大型风力发电机组一般都会选择水平轴风力发电设备,这一设备包括风轮、增速齿轮箱、发电机、偏航装置、控制系统、塔架等部件。

大型风力发电机组的单机容量越大,意味着发电能力越强,而对于技术的需求也就越高。

海上风力发电技术在海洋资源利用中的应用研究

海上风力发电技术在海洋资源利用中的应用研究

海上风力发电技术在海洋资源利用中的应用研究近年来,随着全球对可再生能源的需求不断增加,海上风力发电技术被广泛应用于海洋资源利用领域。

海洋作为一个巨大的自然资源库,拥有极高的能源潜力,而海上风力发电技术的应用不仅可以有效利用海洋资源,还能够应对气候变化和能源安全等全球性挑战。

本文将综述海上风力发电技术在海洋资源利用中的应用研究,并探讨其在可持续发展中的潜力和前景。

海上风力发电技术是指利用风能在海洋上发电的一种新兴能源技术。

相比陆上风力发电,海上风力发电具有以下优势。

首先,海上风力发电能够充分利用海洋的较高风速,提高发电效率。

其次,海上风力发电可以避免由于地理原因导致的资源不足。

而且,由于水的冷却效果,海上风力发电装置的运行温度相对较低,延长了设备的使用寿命。

最后,利用海洋开展风力发电项目能够避免对土地和生态环境的破坏,使得项目更加可持续。

海上风力发电技术的应用主要分为浅水区和深水区两个阶段。

浅水区风电项目一般建设在水深小于50米的领海或者近岸区域。

目前,浅水风电项目已经在北海、波罗的海和东海等地建设起来,并且取得了显著的发展成果。

与此同时,深水域风电正逐渐成为海上风电开发的新方向。

深waterwater及其之上的风电项目因为水深较大,安装和维护成本较高,但是由于深水域的海上风资源更充裕,可以更好地满足能源需求。

海上风力发电技术的应用研究主要集中在以下几个方面。

第一,风力资源评估和优化选址。

风力资源评估是确定风电资源的基础工作,其准确性直接关系到风力发电项目的可行性和发电效益。

研究者通过模拟和实地监测等方式,对海上风电场的风力资源进行评估和优化选址,以确保风力发电项目的可持续利用。

第二,海上风电场规划与设计。

海上风电场规划与设计是保证风力发电项目顺利建设和运营的重要环节。

研究者根据海域气象和地质条件,对海上风场的布局、风机类型和数量等进行研究和优化,以提高风场的发电效率和经济性。

第三,风力发电装备研发和完善。

我国首座大型海上风电场建设与运行关键技术及示范应用_提名意见

我国首座大型海上风电场建设与运行关键技术及示范应用_提名意见

项目名称:我国首座大型海上风电场建设与运行关键技术及示范应用提名意见:为加快抢占全球风电技术制高点,填补我国海上风电领域空白,推动我国能源结构调整和新能源发展,2008年国家发改委核准了上海东海大桥海上风电示范工程,2010年上海世博会期间正式并网运行。

在国家发改委项目、国家863计划、国家自然基金等资助下,项目组结合我国海域特有的台风天气、淤泥地质条件以及东海大桥海域独特的通航需求,通过协同攻关与自主创新,建成了我国首座大型海上风电场,首次全面实现大型海上风电场建设与运行关键技术国产化。

在海上风机研制方面,研发了国内首台3MW、5MW离岸型风机,攻克了强台风海域风机的安全稳定运行难题;在风机基础设计方面,首创多桩混凝土-钢组合式海上风机基础结构,解决淤泥地质下高耸风机对基础的强作用力问题、1000t级主航道中风机的撞击耐受问题;在施工方面,率先研发大型海上风机整体安装技术,攻克海上有效施工期短、漂浮式平台上安全快速吊装高型重型设备的难题;在电气系统设计方面,提出大型海上风电场电气系统优化方法,解决近海海域海上风电场电气系统与海洋多功能区的交叉穿越问题、海缆故障定位难、维护难引起的可靠性问题。

该项目实现我国海上风电从无到有的关键转变,掌握了海上风电自主技术,形成了系统的海上风电技术与标准。

项目的成功示范,直接促成我国海上风电的爆发式增长。

项目成果推广应用至上海、江苏、福建、广东等地区的海上风电项目,为国家节能减排与新能源开发工作作出了积极贡献。

提名该项目为国家科学技术进步奖二等奖。

项目简介:我国能源正处于结构调整,迈向“绿色”的关键时期。

风电作为新能源的主体部分,正逐渐由替代能源转变为主体能源,风电开发也逐渐由陆上扩展到海上。

我国海上风能储量丰富、靠近负荷中心,开发优势明显。

为抢占风电领域的技术制高点,大力发展海上风电是我国能源战略与海上强国战略的重要内容。

在国外风电巨头技术封锁、价格垄断和国内无例可循的条件下,该项目通过自主创新与协同攻关,既攻克了海洋大风浪、急洋流、强腐蚀严酷环境对项目实施的影响难题,又解决了我国强台风、软土地基、淤泥地质条件的特殊挑战,全面实现海上风电技术国产化,建成了适应我国海域环境与运行需求的国内首座大型海上风电场—东海大桥100MW海上风电示范工程。

海上风力发电及其技术发展分析

海上风力发电及其技术发展分析

海上风力发电及其技术发展分析摘要:传统火力发电导致煤炭资源的大规模开发,造成了能源储备短缺、空气污染、气候变化等环境问题。

我国在“十四五”期间明确提出了要大力提高风电规模和有序推进海上风电建设,推行并实现“双碳”目标,关注和发展新型分布式清洁能源并使之纳入配电网,已成为我国电力行业未来发展和关注的焦点问题。

基于此,本文以海上风力发电为主要研究对象,分析了其行业发展现状,探讨了海上风力发电技术面临的问题及发展方向,以供参考。

关键词:海上风电;行业发展;发电技术;风力发电近年来,随着社会经济的不断发展以及人们环保意识的增强,传统化石能源日益枯竭,寻找新能源迫在眉睫。

而作为一种可再生且无污染的绿色能源——清洁能源受到了各国政府的高度重视。

在众多的清洁能源中,风能具有巨大的发展潜力。

由于我国海上风电储量丰富,且具备运行高效、输电距离短、便于就地消纳、节约土地资源、适合大规模发展等特点。

因此,海上风力发电必将是我国发展可再生能源的必然之选。

一、海上风力发电的优势我国拥有1.8万公里大陆海岸线和300万平方公里以上的可利用海域,是一个海上风能资源十分丰富的大国。

随着我国经济的发展和人民生活水平的提高,对能源结构提出了更高要求。

目前,中国已成为世界第二大风力发电国,根据中国气象局风能和太阳能资源评估中心近期估算,中国陆海风电潜在开发规模约为2亿千瓦。

与陆上风电相比,海上风电主要有以下优点:第一,风力更稳定,电网友好性强。

海上风速大且出力波动小,每年使用小时更长,使得机组发电量平稳,单机电能输出更大,使用寿命更长。

第二,场地成本低,适合规模化开发。

海上风电场大多建在我国东南部沿海潮间带地区或沿岸滩涂、近海海域上,此处场地广且成本低,具有容纳更大型化风机机组、适合大规模开发的优点。

第三,风速高,发电量高。

海上风速高于陆地风速的约20%,在相同发电容量下,海上风机年发电量可高于陆地70%,且海上风电单机容量、同区域扫风面积及风能利用率更大。

海上风力发电的关键技术

海上风力发电的关键技术

海上风力发电的关键技术1、概述随着海上风电场建设的推进,一些关键技术左右了海上风电场建设的施工周期,掌握了这些关键技术,就能够高质量地完成海上风电场的建设。

海上风电涉及诸多关键技术,以及开发运营、环境和市场潜力。

海上风能项目评估,涉及环境评估、风能评估等。

2、关键技术(1)基础结构由于风电机组的基础往往会承受水动力、空气动力双重载荷作用,因此,需要综合考虑风及波浪载荷、支撑结构和风电机组机头的动力学特性以及风电机组控制系统的响应等因素。

海上风电机组的安装与维护成本远远高于陆上风电机组,这就对其可靠性提出了较高的要求。

风电机组的基础是决定风电机组可靠性的重要因素之一,基础是否稳定对于海上风电机组而言起着至关重要的作用。

常用的基础形式有:①单桩固定式基础;②三脚架固定式基础;③重力固定式基础;④漂浮式基础等。

其中,漂浮式海上风电机组依赖漂浮式基础,由于能够较大程度地利用深海的风能资源,成为深海风能利用的主要方式,目前已有多个国家建立或者正在规划建设漂浮式海上风电场。

相对固定式风电机组,漂浮式风电机组增加了浮式基础和锚泊系统,其外界载荷条件比固定式风电机组复杂,除了受通常的风浪载荷以外,还因漂浮式风电机组本身由于基础漂浮不固定,其漂浮特性对风电机组发电性能也有较大影响,需要考虑漂浮特性对风电机组的影响,如低频响下的漂浮式风电机组塔架的动态响应,漂浮式风电机组叶片和塔架的长周期极限载荷,漂浮式基础的波浪载荷计算和锚泊系统建模,并通过建立漂浮式风电机组的性能分析模型,研究漂浮特性对风电机组发电性能的影响。

分析结果表明,漂浮特性对风电机组的发电性能影响较大,需要针对漂浮式风电机组进行改进设计。

下表所示为某5MW漂浮式变速恒频风电机组主要技术参数。

5MW漂浮式变速恒频风电机组主要技术参数(2)场址选择场址选择需要综合考虑多种因素,如:①风资源情况;②项目建设许可;③获得的场址海域使用权;④附近电网基本情况,包括陆地变电站位置、电压等级、可接入的最大容量以及电网规划等;⑤场址基本情况,包括范围、水深、风能资源以及海底地质条件;⑥环境制约,包括当地旅游业、水中生物、鸟类、航道、渔业和海防等负面影响等。

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海上风力发电及其关键技术分析林亮
发表时间:2019-09-05T10:34:49.077Z 来源:《中国电业》2019年第09期作者:林亮屈伟
[导读] 随着我国社会不断发展,能源日益紧缺的背景下,低碳环保的理念受到人们重视,并被应用到电力企业中,企业越来越重视清洁新能源的开发与利用。

中国船舶重工集团(天津)海上风电工程技术有限公司天津 300450
摘要:随着我国社会不断发展,能源日益紧缺的背景下,低碳环保的理念受到人们重视,并被应用到电力企业中,企业越来越重视清洁新能源的开发与利用。

关键词:海上;风力发电;关键技术
1我国风力发电技术发展所面临的障碍
1.1发电机组安全性能不足
即使风力发电技术在今年来备受国家和企业重视,然而在安全性能方面没有过多关注,无法保证发电机组的安全性与稳定性,甚至部分设备存在安全隐患。

发电机组是风力发电系统重要组成部分,机组运行效率与安全稳定性直接关系到系统的运行效率。

国家与电力企业对风力发电技术推广不到位,部分地区没有科学进行技术改革,导致发电机组缺乏安全性,经常出现机组事故,给风力发电系统带来不良影响,降低系统安全性与稳定性,不利于新能源产业的可持续发展。

1.2成本高且监管力度薄弱
经济是限制海上风电发展的重要原因,对比化石能源电力,海上风电的发电成本高,现在我国近海风电统一电价0.85元/千瓦时,一些海域预期投资收益不理想。

海上风电对设备和施工技术要求严格,海上风电机组要克服台风、盐雾腐蚀问题,且施工需要专业施工队伍和施工船舶。

除此,有的海上设施寿命短,以及停止使用后的拆除与续期的问题都不可避免。

海底电缆审批和海域论证审批的分离加大了企业成本,事中事后监管不足,相关配套政策的缺失也加大了建设与运营维护的难度。

1.3风力发电的市场化水平低
风力发电虽然已经有一定的发展时期,但在和市场对接方面仍处于起步阶段,商品化程度依旧很低。

风力发电在商品化这一方面仍需要长时间的发展,才能有一台完善的市场机制。

相应的市场化人才也是不可或缺的,风力发电需要的商品化人才依旧处于空缺阶段。

国家和社会仍需要投入大量的人力物力财力发展相配套的设施和人员。

2海上风力发电及其关键技术分析
2.1海上风力发电技术概述
与传统能源的开采利用相比,利用海上风力资源面临空前的技术难题,如:能量转换设备的设计研发、发电设备的安装施工、海上风力发电电能的传输和供电网络的建设以及海上风力电场的运维管理等方面。

因此尽管早在二十世纪的七十年代就有人提出了利用海上风力发电的设想,但是全面的科学研究和实践应用到上个世纪末才真正的全面展开。

这由于与陆地风力发电技术的研究相比,海上风力发电面临的复杂施工地质环境缺乏成熟和可借鉴的工程技术做为基础,针对海水的波浪冲击、海冰影响、海水腐蚀以及海上风力和风向变化也没有系统的荷载计算和分析标准。

另一方面因为特殊的工程环境和施工、运输以及运维技术需要等因素,造成海上风力发电场建设缺少足够的成熟经验做为参考,导致建设海上风力发电场的投资规模和回报率具有很多不确定性,因而海上风力发的商用推广近十年才随着相关技术的日渐成熟真正展开。

2.2关键技术
(1)海上风力发电机的选择
1)双馈式感应风力发电机双馈式感应风力发电机在海上风力发电站的应用最广泛,基本上普及了海上风力发电站。

根据电刷和滑环调节转子电功率频率方式的不同,又可以分为有刷和无刷两种。

2)永磁直驱式风力发电机永磁直驱式风力发电机组是目前海上风机发电的主要研究方向。

它的涡轮机可以直接进行驱动,减少了齿轮箱环节,有效降低了发电机组运行过程中产生的噪音,且故障率较低,维护成本较低。

永磁同步发电机直接与涡轮机连接,利用涡轮机的转化能力,将风能转化为机械能,然后利用永磁同步发电机将传递过来的机械能转化为交流电,并利用并网变频器实现对交流电的蒸馏、升压及逆变处理,最终得到三相电压频率恒定的交流电,并入到电网系统。

3)无铁芯电机随着科学技术的发展,无铁芯电机具有安装和运输成本低的优点,越来越多地应用到海上风力发电机组设计中。

例如:通过定子和转子均无铁芯的辐条式结构设计,降低了电机重量,同时有效扩大了电机容量。

(2)完善风力产业结构
风力发电技术发展过程中,需要重视风力产业结构的科学与完善。

近日,某智慧新能源企业开展“变频控制风力发电系统的拓扑结构”,项目结构简单,功能全面且造价成本低。

企业研究部署海上风力发电产业建设工作,推动区域内产业结构调整和风能结构调整,技术人员实地调研生产车间与大数据中心。

技术人员使用3MW风机在珠海进行台风测试,设备在每秒68.5m风速下依旧可以稳定运行,并利用台风中的风资源为企业提供额外发电量。

例如电白黄岭风电场,与同兆瓦级风电场单机相比,电白黄岭的电机累计发电量高达78.6%,真正意义上实现了风力产业的高质量发展与绿色发展。

(3)桩基式基础技术原理及其应用
在目前已经建成的海上风力发电场当中,桩式基础的应用占有最大的比例,尤其是其中的单桩式基础,是海上风电大国丹麦海上电场建设的主要基础形式。

这一方面是因为这一设计形式的施工技术相对简单和经济,另一方面与丹麦沿海的海床工程地质条件有关。

单桩式基础的材料采用大径空心柱形钢管,利用大功率的打桩设备直接嵌入海床,为了实现风电设施在海上的可靠稳定运行,单体式的钢管直径最大可达六米,能够适用的海水最大深度为30m。

但是由于来自海水、海风和风机运行荷载的承载形式所限,这种风电设施基础形式对海床工程地质的要求相对较高,而且由于目前海上风力发电机组的单机容量越来越大,单桩的直径过大导致其经济性变差和面临施工技术瓶颈。

因此在实践应用过程中又演化出了单立柱三桩、导管架式以及多桩承台式等多种桩基式基础,通过复杂的结构形式来增强基础的稳定性和对施工地质条件、荷载变化规律的适应性。

其中的导管架式基础由于良好的经济性和广泛的适用性而获得了较多应用,而多桩承台式基础在桥梁和码头的建设中有着广泛应用,因此在我国有着比较丰富的设计使用经验和施工技术资源,因此在国内的海上风力发电场建设
中有所应用。

(4)加大对风力发电技术管理力度
为了提高风力发电机组的安全性能,保证电力设备的稳定性,降低安全隐患发生概率,需要加大对风力发电技术管理力度。

注重对设备的安全检查,及时排除隐患,确保工作人员的行为符合安全标准。

对风力发电技术相关设备定期检修,完善对零部件的故障检测,一旦发现问题及时处理。

建议学习并借鉴国外先进风力发电技术,为我国风力发电机组的安全性能提供技术支持。

优化风力发电机组装置结构,降低风力发电机组安装成本,推广风力发电技术技术,推动新能源产业发展。

(5)海上风电的并网技术
在海上进行风力发电过程中,受到环境、风速等因素的影响,造成发电的输出功率呈现浮动变化,具有随机波动性。

当并入电力系统时,可能会导致电网频率出现偏差、电压波动、闪变等问题。

现阶段,常采用的并网方式是MMC-HVDC并网方式,优点体现在以下几个方面。

同两电平VSC-HVDC一样,具备可以对无源负载提供电能,可以进行有功和无功的独立调节功能;在MMC-HVDC中,可以随意调整MMC的子模块数量,系统的功率范围较大,可以实现高压大功率能量传输;在工程研发、建设以及运输过程中,消耗的时间较少且并网成本较低,并网稳定性较高;通过降低MMC-HVDC器件的开关频率,可以实现功耗的降低,有效提升并网的效率。

结语
在全球倡导低碳生活的大环境与我国海域面积广阔的前提下,对比与西方发达国家的海上风电发展现状,我国海上风电发展仍然存在着非常大的发展前景,如何实现低成本高效率、充分利用海上区域有不影响其他行业也自然的发展,值得我们深思。

参考文献
[1]许莉,李锋,彭洪兵.中国海上风电发展与环境问题研究[J].中国人口资源与环境,2015(S1):135-138.
[2]辛硕.海上风电基础型式与设计选型[J].科学与财富,2016(5).。

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