混凝土平屋顶光伏支架及基础优化设计与应用

  [目的]  由于分布式光伏发电项目平价上网的趋势愈加明显,对于光伏发电项目各方面的优化设计就显得越来越重要。  [方法]  结合山东某屋顶分布式光伏发电项目,对支架倾角、组件布置方式、支架基础选型等方面进行优化设计,并通过PKPM建模计算,着重对组件支架不同立柱间距时的材料用量和经济性进行对比分析。  [结果]  计算结果表明:选取混凝土支墩配重基础时,立柱间距2.4 m时的钢材用量比2.0 m、2.8 m、3.2 m时分别节约5.23%、27.5%、37.9%,总费用分别节约0.55%、27.5%、37.9%。  [结论]  研究表明:2.4 m立柱间距时用钢量、混凝土用量以及造价均达到最优。     

新形势下的沿海核电厂址选择

  [目的]  在内陆核电启动可能性较小的情况下,近期内我国核电建设仍将以沿海项目为主;由于岸线资源愈发紧缺,沿海核电厂址的选择难度不断加大,需要拓宽思路,科学选址。  [方法]  重点考虑沿海次区域,采用二次循环冷却的技术方案,结合地震地质、应急疏散、环境保护等条件,论证并做好核电厂址选择。  [结果]  粤西某核电工程的实际情况表明,新的思路和方法有助于优化选址、科学决策。  [结论]  对后续核电选址有较大的参考意义,对核电布局的科学性有重要的促进作用。     

《3C绿色电网建设评价标准》应用情况调研与分析:绿色变电站

  [目的]  通过调研《3C绿色电网建设评价标准》指标的执行情况,分析指标适用性,为评价指标的修改完善提供建议。  [方法]  自《3C绿色电网建设评价标准》2013年发布实施以来,有效地指导了南方电网的多项变电站、线路、配网的建设工作。本次调研广东、广西、云南、贵州、海南等地共计52个变电站,其中三级项目15个,二级项目15个,一级项目17个,5个小型扩建类项目。  [结果]  标准对绿色电网建设起到了积极的指导作用,参评项目在完成后基本能够实现拟建绿色等级,证明大部分评价指标条款能够落地执行。标准也存在一些问题,如指标引导性需增强、指标限值需调整等。  [结论]  应从提高指标的引导性,结合技术发展修订指标限值等方向,开展下一步标准修订工作。     

预制舱类工业建筑能耗模拟软件PCES的设计与开发

  [目的]  建筑能耗模拟软件是建筑节能设计与建筑能耗评估重要的支持工具,而现行的建筑能耗模拟软件难以满足预制舱类工业建筑能耗分析及机柜级微环境控制设计的需求。  [方法]  提出了预制舱类建筑热平衡模型,基于该物理模型开发出预制舱类建筑能耗计算软件PCES,通过工程案例证明了PCES能客观地反映建筑物的能耗分布规律。  [结果]  计算表明:PCES可以实现对预制舱建筑围护结构、舱内热状况以及机柜级热环境状况进行求解,适用于工程节能设计与能耗分析。  [结论]  研究成果可实现建筑参数设定、能耗模拟与建筑热过程及能耗分析。     

海上风电场运行期尾流损失分析

  [目的]  为了充分认识海上风电场运行过程中的尾流效应,对风电场布局设计中的模拟计算结果进行验证,探索海上风电场的风机尾流损失变化规律。  [方法]  以华南地区某海上风电场为测试场址,选用PARK模型进行尾流模拟计算,对模型中的参数进行优化并进行实际发电量验证。  [结果]  结果表明:PARK模型用于海上风电场尾流模拟可以基本反映风机实际发电情况;在某风向上风机间距为7D情况下,主风向尾流损失在第2排后的分布规律呈现较为稳定的状态,约为首台风机的30%。  [结论]  PARK尾流模型能够较好的模拟近海风电场尾流损失和进行发电量计算,模型参数选择应根据项目实际情况进行敏感性测算。     

超超临界350 MW机组的可行性研究和参数选型分析

  [目的]  300 MW等级亚临界、超临界机组是我国目前在运行的主导机型。为了节能增效,以海南某火电项目为依托,对超超临界350 MW机组可行性进行研究,并提出推荐参数。  [方法]  分析了汽轮机和锅炉采用超超临界的可行性,并分析了主机材料、辅机选型、管道材料等因素,进行了几组参数的技术经济性比较和敏感性分析。  [结果]  分析表明:超超临界350 MW机组是可行的,按现在的设备造价、煤价,25 MPa/600 ℃/600 ℃参数经济效益最好。  [结论]  超超临界350 MW机组可投入商运,合理选择主机参数能有效提高经济效益,环保节能。     

多种能源联合运行控制系统的设计与应用

  [目的]  由于风电、光伏、小水电、煤层气发电等多种间歇性能源具备波动性、随机性等特点,大规模接入电网后将给电网的安全稳定运行及控制带来很大的影响,而传统的电网运行控制系统不能完全适应对大规模间歇性能源的运行控制,因此需要开展含间歇性能源控制系统的研究,以实现对间歇性能源的运行控制。  [方法]  针对间歇性能源的特点,设计了多种能源联合运行控制系统的系统架构、关键应用技术,为间歇性能源的运行控制提供技术系统的支撑。  [结果]  所设计的多种能源联合运行控制系统实现了间歇性能源参与电网的运行控制,提高了系统应对间歇性能源波动的能力。  [结论]  系统已在贵州电网获得落地应用,验证了其对间歇性能源运行控制的可行性。     

电力设计企业参与PPP项目的SWOT分析及对策研究

  [目的]  随着我国电力需求放缓和传统火电项目减少，电力设计企业的经营环境日趋恶化。PPP模式为电力设计企业拓展非电业务，实现转型发展带来了新机遇。  [方法]  为了识别电力设计企业参与PPP项目的发展前景，采用SWOT方法识别电力设计企业参与PPP项目的内部因素即自身的优势和劣势，分析面临的机会和威胁。  [结果]  分析结果表明:电力设计企业参与PPP项目具有独特优势，应结合国家政策、宏观经济环境和自身情况，从制度、能力、市场、资源、风险和人才六个维度出发做好充分准备。  [结论]  提出了电力设计企业参与PPP项目的实施对策，认为电力设计企业只有弥补自身的不足，才能充分发挥自身优势，降低PPP项目的投资风险，获得合理的收益，实现健康可持续发展。     

高原地区盐渍土硫酸盐强腐蚀性环境防腐设计

  [目的]  为了应对我国西藏某输变电工程中遇到的高原地区盐渍土硫酸盐强腐蚀性环境,对混凝土结构耐久性进行特殊方案设计,以提高混凝土的抗腐蚀性能。  [方法]  通过研究硫酸盐对混凝土的腐蚀机理,分析影响混凝土耐久性的因素,找到防止或减轻硫酸盐对混凝土侵蚀的技术措施。  [结果]  结合工程实际情况确定了混凝土配合比,并在混凝土中添加抗硫酸盐类侵蚀防腐剂,提高了变电站灌注桩、承台等地下混凝土结构抗腐蚀性能。  [结论]  研究成果给硫酸盐强腐蚀性环境下的混凝土耐久性设计提供了参考。     

高环评标准下1 000 MW机组的设计优化研究及工程实践

  [目的]  新建火电燃煤机组工程选用污染物超低排放配置方案后,电厂初投资及运行费用明显增加,通过优化设计提高机组的运行经济性需进行详细技术研究,并给出推荐意见。  [方法]  采用理论与实践相结合的方法,选定某1 000 MW机组工程进行了应用实践研究。  [结果]  研究表明:现依托工程的应用效果显著,主要经济技术指标国内领先,文章推荐采用的优化设计成果及研究方法也相应得到了验证。  [结论]  相关研究成果可为后续的同类型项目建设提供重要参考和借鉴。     

电解水制氢在电厂和氢能项目的设计应用

  目的  电解水制氢技术已普遍应用于燃煤电厂、燃气电厂和核电厂,也将更多地应用于可再生能源发电厂配套的氢能项目,有必要对制氢系统设计方案进行探讨。  方法  以某燃煤电厂和风力发电及太阳光伏发电厂配套氢能项目为例,依据相关标准规范的设计规定,阐述了相应的电解水制氢系统设计方案。  结果  碱性电解水制氢技术成熟、安全可靠,能为电厂氢冷发电机、加氢站和氢气用户持续提供满足纯度、湿度要求的氢气。  结论  文章旨在为更多电厂和氢能项目电解水制氢系统的设计提供可参考的方案。     

海上风电大数据发展研究

  [目的]  海上风电已成为全球可再生能源发展的研究热点,虽然前期取得了显著成绩,但勘测设计、建设管理、运行维护、技术创新、产业融资等方面还不太成熟,技术创新是解决以上问题主要途径。其中,大数据技术已经成为提升海上风电的可靠性和电力质量,降低运维成本的至关重要的一环。  [方法]  基于大数据技术探讨了海上风电大数据的价值与意义。  [结果]  以广东省海上风电大数据中心建设为例,提出了海上风电大数据的总体框架和主要任务。  [结论]  海上风电大数据发展对充分发掘广东省海域风能资源,推动广东省海上风电产业发展,促进能源结构优化转型和节能减排提供了有力支撑。     

台风区海上风电基础结构设计可靠度初步分析

  [目的]  广东省是台风多发地区,但是目前无论是海上风机支撑结构设计国际标准还是我国即将发布的规范都没有明确考虑台风的影响,目标可靠度(失效概率)是未知的。另外,我国规范对不同荷载采用了不同的分项系数,不便于一体化设计的实施。  [方法]  比较了即将发布的海上风机基础设计规范和国际标准的异同,并分析了在不同荷载效应变异系数、效应比和相关系数的情况下我国规范的目标可靠度,以及基于给定的目标可靠度,计算分项系数在上述不同情况下的取值选择。最后,给出了计算等价单一荷载效应分项系数的方法。  [结果]  结果表明:相同的分项系数和组合系数在不同的情况下目标可靠度变化较大,随着变异系数从0.2增大到0.6,可靠度指标将降低0.5～1.0。  [结论]  建议根据《工程结构可靠性设计统一标准》选择3.2为目标可靠度,分项系数和组合系数根据当地不同的环境条件确定。     

海上风电场设施技术规范综述

  [目的]  文章旨在推动我国海上风电场设施技术规范的建立健全。  [方法]  指出了我国海上风电场建设中存在的问题,总结了国内外海上风电场设施规范标准,介绍了中国船级社对海上风电场设施技术规范的探索及成效。  [结果]  尽管国内海上风电的发展迅猛,但配套的海上风电场设施技术规范并没有及时跟进,更没有形成从设计、建造、安装、运维直至弃置的全生命周期技术规范体系;尽管欧洲拥有较为成熟的海上风电规范体系,但并不能完全照搬使用,如结构设计的LRFD方法,其分项系数与海域的环境条件和可靠性指标相关,适用于欧洲海域的分项系数并不适用于中国海域。  [结论]  因此,国内海上风电场技术规范体系的建立,需要业界共同努力、多方协作。传统的海洋工程专业应在该领域发挥更大的作用。中国船级社多年在海上风电领域的研究和积累,可为构建国内海上风电场设施技术规范体系提供借鉴和参考。     

空间管桁架在±1 100 kV户内直流场中的应用研究

  [目的]  超高大跨度结构在电力行业应用越来越多,其结构选型对工艺适应性及安全经济性意义重大。  [方法]  通过±1 100 kV昌吉换流站直流场工程实例,介绍了超高大跨不规则特高压户内直流场结构选型过程。根据户内直流场工艺布置及荷载特点,详细阐述了该户内直流场采用空间管桁架结构方案技术优势、结构布置特点及工艺适应性,介绍该户内直流场结构整体计算及主要构件的设计计算结果,并同网架方案进行了技术经济对比分析,展望了空间管桁架结构在超高大跨度不规则电力建筑中的应用前景和注意事项。  [结果]  对比分析结果表明:空间管桁架结构为空间自稳定系统,结构安全性好,工艺适应性强,加工安装方便,造型美观简洁。  [结论]  对于超高大跨度电力建筑可以优先考虑选用空间管桁架结构方案。     

海上风电机组塔架基础一体化设计

  [目的]  随着国家对于海上风电竞价上网指导意见的出台,降低开发成本的需求越来越迫切,急需通过技术创新降低成本。而海上塔架和基础的成本,显著影响着海上风电的平准化度电成本LCoE(Levelized Cost of Energy),直接决定着海上风电项目的竞争力。  [方法]  为了有效降低塔架基础的成本,文章提出了基于数字化云平台iDO(integrated Design Offshore)的一体化设计方法,对极端极限状态ULS工况下结构的静强度、疲劳极限状态FLS工况下结构的疲劳损伤进行了数值计算分析。为验证一体化设计方法在降低海上风电塔架基础成本的效果,文章针对两个实际工程项目,基于iDO云平台和传统分步迭代法SIA(Sequentially Iterated Approach)进行设计分析,对比ULS工况和FLS工况下的结构安全衡准指标。  [结果]  计算结果表明:ULS和FLS工况下,基于iDO云平台的一体化设计方法比SIA在结构强度、变形、疲劳损伤等指标有较大幅度下降,可显著优化塔架基础结构,降低结构重量,减小整个支撑结构成本,降低海上风电的LCoE。  [结论]  在实际海上风电工程项目应用中,基于iDO云平台的一体化设计方法可有效降低塔架基础结构成本,从而提高海上风电项目的竞争力,同时可对未来海上风电支撑结构优化设计提供借鉴。