大规模海上风电并网送出策略研究

海上风电是世界风电未来发展的重要方向,经济高效地解决大规模海上风电并网问题是海上风电建设面临的核心挑战之一。本文总结了世界海上风电的发展现状、我国海上风电发展环境及行业进展,归纳了海上风电的全球性发展趋势;从海上风电场单场典型并网、大规模海上风电集群送出两类典型情景出发,梳理了相关技术特征及其代表性应用。在凝练我国海上风电并网送出面临问题的基础上,提出了我国海上风电并网的整体发展策略,并就两类典型情景的送出方案开展适应性分析和评价。研究建议,摸清资源储量、确定统一规划理念,加强自主创新、突破并网关键技术,完善体制机制、确保高质量发展,加强国际交流、促进国际产业合作,以此谋划和建设一流水平、契合国情的海上风电并网送出工程,更好支撑我国能源转型发展。     

论我国海上风电场建设重大工程问题

发展海上风电具有重大战略意义,应予高度重视,加大支持力度;发展海上风电面临严峻挑战,应予科学应对,切忌浮躁冒进。我国海上风电发展,必须坚持科学发展理念,坚持高起点上的理性、有序发展,坚持创新和特色结合的跨越式、可持续发展。成本、效益、风险制约海上风电的发展,通过科技进步,风电核心技术掌握和规划建设能力的提高,可以有效解决重大制约发展的因素,确保海上风电健康发展。针对我国海上风电又好又快发展,建设高质量、高效益的海上风电场,提出了若干建议。     

海上风电支撑我国能源转型发展的思考

我国海上风电资源丰富,且靠近东部沿海经济发达省份,就地消纳优势巨大,发展海上风电有助于加快我国能源转型进程,助力2030年碳达峰、2060年碳中和目标的实现。本文在分析我国能源发展现状、趋势和面临挑战的基础上,指出发展海上风电是我国能源结构转型的重要战略支撑。从风电机组、海上输电、海洋工程和运维技术等四个领域归纳提炼了我国海上风电发展的关键技术。针对目前我国海上风电产业发展面临的诸多瓶颈问题,从海上风电资源勘查与评估、提高能源转型认识、宏观统筹与整体规划、科技创新、政策扶持机制等五方面提出了促进我国海上风电产业健康有序发展的对策与建议,以期为我国海上风电高质量发展和政府有关部门决策提供参考。     

海上风电立体运维体系的建立

针对目前海上风电运维存在机组出海可达率过低的问题,本文明确了如何充分利用运维船、运维母船和直升机自身的优势来实现海上空中立体运维,并进行海上风电立体运维体系建立研究。分析海上风电运维特点,构建海上风电运维船、运维母船和直升机运维评估系统模型。基于模型,对成本、时间和运维能力等指标进行分析,并提出相应优化策略,以期为提高海上风电机组出海可达率提供帮助。     

大规模海上风电的非并网多元化应用研究——变海上风电场输电上岸为直接输产品上岸的探索

针对海上风电大规模发展成本高、并网难、故障概率高的瓶颈,提出了一种海上大规模风电非并网多元化应用系统。该系统突破海上大规模风电并网的单一应用模式,通过必要的技术创新与集成,将大规模海上风电与高载能产业(如海水淡化、电解水制氢和电解铝等)直接耦合形成一个完整的新系统,变海上风电场输电上岸为直接输产品上岸,不仅破解了大规模、超大规模海上风电应用难题,而且大幅度节省海上风电场投资成本,提高了风电利用效率,具有十分重要的现实和战略意义。     

创国优风电工程施工方的质量控制

随着我国产业政策的不断转型及国家节能减排政策的不断深入,中国的风电产业得到迅猛发展。风电项目的不断增多,风电施工队伍的素质参差不齐,风电项目的施工质量引起各方关注,本文对扎鲁特旗风电项目在创国优工程中从制度保障、质量要素管理、过程管理、验收等方面进行了阐述。     

海上风电首次写入鼓励类产业目录

<正>海上风电的发展即将提速。国家发改委公布的"修订版"产业结构调整指导目录中,特别加进了两项与海上风电有关的内容。这一来自政策层面的利好动作或将成为风电产业的新增长点。新增加的两项"鼓励类"内容分别是"海上风电机组技术开发与设备制造"和"海上风电场建设与设备制造"。     

海上风电设备腐蚀在线监测技术研究与应用

介绍了适用于海上风电的腐蚀电化学监测技术,综述了海上风电腐蚀监测技术发展的现状。对海上风电设备的腐蚀监测需求进行分析,并利用大气环境腐蚀监测仪对海上风电设备的腐蚀进行实时在线监测。监测结表明,该海上风电腐蚀监测系统检测速度快、灵敏度高、检测数据精准、自动化程度高,能实时将现场的腐蚀环境真实反馈到远程运维终端。      

海上风电导管架陆地建造过程中的应力分析

海上风电基础承载装备的结构越来越复杂且越来越重,建造工艺与建造路径等不同会导致其残余应力不同,从而影响其安全性和可靠性。为此,基于有限元分析方法,分别采用梁单元与壳单元建立了不同的海上风电导管架计算模型,并运用单元生死技术模拟海上风电导管架的立式与卧式陆地建造过程。由模拟结果可知：使用壳单元能够更加准确地模拟海上风电导管架管件连接处的应力状态;采用立式建造工艺能够减小建造过程中海上风电导管架重点部位的应力并保持其稳定,且建造完成后海上风电导管架的残余应力更小。研究表明,大型海工结构的重点部位应使用能够反映实际结构特征的壳单元进行模拟,在陆地建造过程中立式建造工艺更为安全,这可为海上风电基础承载装备陆地建造工艺的选择提供依据。     

2015年海上风电装机规模预计可达500万kW

据报道,在“2011上海国际海上风电及风电产业链大会暨展览会”上,水电水利规划设计总院副总工程师易跃春介绍,自2007年起步以来,我国已建成海上风电装机14．25万kW,初步具备了海上风电设计、施工及设备制造的能力,预计到2015年,我国海上风电装机规模将达到500万kW,2020年将达到3000万kW。     

中国海上风电或将进入市场扩容期

根据中国风能协会13日发布的《2012年中国风电装机容量统计》报告,截至2012年底,全国已建成海上风电项目总装机38.96万kW。这一数字仅占到"十二五"规划的500万kW海上风电装机目标的不足1/10,与陆上风电累计高达7143万kW的装机规模相距甚远。尽管海上风电装机进程缓慢,但近期主管部门纷纷出台相关扶持政策,各地目前已开展前期工作的海上风电项目总规模     

中国海油首个海上风电项目正式启用

正中国海油首个海上风电项目——江苏海上风电项目远程集中控制中心(简称远控中心)在江苏东台正式启用,标志着江苏海上风电项目圆满完成年度建设目标。据了解,远控中心是运用现代信息技术对海上风力发电场的机组运     

基于电涡流-调谐质量阻尼器的海上风电筒型基础结构减振研究

针对海上风电结构在极端风荷载作用下会发生不利于工程安全的大幅振动问题,从理论推导与工程应用两个方面研究了基于新型电涡流-调谐质量阻尼器(Eddy Current-Tuned Mass Damper, EC-TMD)在海上风电筒型基础结构应用的可行性。首先,基于电涡流阻尼器(ECD)减振机理,将新型水平和摆式EC-TMD中的电涡流阻尼采用数值模拟中常规阻尼器等效替代;随后,利用Warburton公式对EC-TMD结构阻尼比和频率比进行优化;最后,将EC-TMD应用于江苏响水海上风电复合筒型基础结构实际工程模拟中。结果表明:极端风荷载工况下,EC-TMD可有效降低塔筒顶部振动位移幅度达21%～33%,说明其对海上风电筒型基础结构减振具有工程应用价值。     

新能源材料

<正>德国海上风电发电量首次超过光伏发电量根据德国能源和水工业联合会(BDEW)以及巴登—符腾堡州太阳能和氢能研究中心(ZWS)的统计,2019年第1季度,德国海上风电发电量首次超越光伏发电量。2019年第1季度,海上风电总发电量为6.8 TWh,高于光伏总发电量产生6.4 TWh。2018年同期,这2个数字分别是5.1 TWh和5.59 TWh,一年间,海上风电发电量增长了1/3,而光伏发电量增长了15%。     

大功率海上风机整体式叶轮高效精准安装关键技术及应用

<正>一、成果研究背景我国已立法提出“国家鼓励和支持风能、太阳能、水能等可再生能源的开发利用”。海上风电项目大规模建设响应我国“碳达峰、碳中和”发展战略，但目前国家补贴退坡，风电企业需提升技术水平、节约建设成本。单台风机功率越高，风场的发电效率越高，建设成本越低。因此，大功率海上风机越来越多地被应用于各大海上风电场。大功率风机除了主机功率大幅提高外，     

海上风电场建设重大工程问题探讨

三峡集团公司承担了国家"十一五"科技支撑计划项目中近海风电场选址及风电机组运行、维护技术开发和近海风电机组施工、测试专用设备的研制等有关课题的研究工作,在江苏近海和潮间带建设了多台具有自主知识产权的试验风机。通过研究测风、风资源评估、基础结构、运输吊装、运行维护等海上施工关键技术,以及推动大型海上风力发电机组的研发,探索降低海上风电开发成本的措施。以海水淡化为切入点,开展风电的非并网应用研究,寻求解决风电消纳问题的新方法。     

海洋风电支撑结构的随机性动力优化设计

研究了海上风电三脚架支撑结构的随机性优化分析。与陆上风电相比,海上风电支撑结构成本较大,而支撑结构受到复杂载荷作用,且其海上维修、安装费用较大,在设计中必须要考虑支撑结构在海洋环境下的安全可靠性。因此采用了随机性动力优化设计的方法一方面降低了成本,另一方面充分考虑了海上风电工作过程中由于随机性因素引起的安全性问题。首先考虑了风、浪、流及地震载荷作用,对海上风电支撑结构进行了整体动力分析,确定结构随机性优化的响应约束条件。然后通过实验设计的方法简化设计变量,通过代理模型的方法构造变量与响应之间的数学模型。最后在代理模型基础上采用全局优化算法对海上风电支撑结构进行随机性优化。优化后的三脚架支撑结构在满足强度与刚度设计要求下即节省了一定的成本又提高了结构的可靠性。研究算例表明,所提出的海上风电支撑结构的随机性动力优化分析研究具有可行性。     

风电产业

<正>张传卫全国人大代表中国明阳新能源投资控股集团董事局主席张传卫:特高压智能电网在风电发展中起重要作用全国人大代表、中国明阳新能源投资控股集团董事局主席张传卫表示,通过不断自主创新,中国的风机制造同样有机会占据国际领先地位,尤其在海上风电方面。目前,国际上海上风电开发由于成本较高,发展速度较慢,在这方面中国大有可为。因为相比从我国西部、北部输送风电,海上风电距离负荷中心更近。中国风电开发也遇到了世界各国都不曾遇到过的难题,即建设大型风电基地。"千万千瓦级风电基地听起来很好,但却大大增加了并网、送出、消纳的难     

中国海上风电发展述评

<正>如今,在全球低碳经济的浪潮中,海上风能的开发如火如荼。在国外,海上风电在欧洲各国发展迅速,成为当今世界新兴能源发展的趋势之一。在国内,海上风电开发进入加速期,尤其是江苏、山东等沿海省市     

海上风电智慧安全调度平台的建构与分析

海上风电场的建设和运维受海洋气候条件的影响较大,海上风电场存在可到达性差、海上交通安全风险高以及有效作业时间短的问题。合理利用有效窗口期完成运维任务,保证风电机组设备的安全以及减少非计划停运是风电场安全高效运营的关键。海上风电智慧安全调度平台的建设包括海上风场各监测系统数据的采集与整理、运行态势监测系统的建构、智慧运维平台的建设、监控与巡检的融合、安全动态的评估、人员定位以及通信联络和应急指挥综合调度平台的建设7个方面。通过平台的建设,发挥在线监测与预报预警效能,减少海上风电非计划停运,可提升海上风机的发电量,保证设备安全稳定地运行;也为海上风电场区域性集中调度提供了借鉴。