欧洲海上风电的发展

介绍了欧洲海上风电的开发阶段、海上风电技术发展的里程碑;从海上风资源评估、风电机组、海上风电场设计和并网等方面论述了海上风电的主要技术特点;比较了海上和陆上风电的成本结构,并根据已建成的海上风电项目的投资成本数据,分析了海上风电的经济性.     

海上风电产业现状及未来发展分析

目的  在加快推动沿海能源清洁化转型、调整产业结构趋势下,海上风电由于其风资源丰富、利用小时数高、消纳便利等优点,将成为沿海省份电力能源安全、清洁、高效转型的重要支撑。 方法  文章对海上风电产业现状与未来发展前景进行全面分析,预测了未来近海浅水区和深远海海风产业综合降本的趋势。 结果  结果表明,广东海域“十四五”期间能否实现平价上网与年均综合降本速度相关;广东部分风资源条件较好的深远海项目至“十四五”末期能够实现平价上网,同时在规模效应下仍有进一步降本空间。 结论  我国海上风电产业链逐步完善,但仍有许多关键部件、核心技术依赖进口,需要不断开展国产化研究,实现产业成本的有效降低。     

全球海上风电发展状况

美国目前为止开发最快的项目是468MW的CapeWind风电项目和Deepwater开发的30MWBlock岛项目。这两个项目都已经充分完成了前期工作．并可以获得PTC的税额抵免。目前Deepwater还获得了马萨诸塞州和罗德岛海域的1GW项目。     

广东海上风电产业发展路径与对策研究

  目的  海上风电被许多国家视为新能源发展的主要方向之一。广东是能源消费大省,发展海上风电是能源结构优化调整的主要方向和应对气候变化的重要措施,也是充分发挥海洋优势、培育新经济增长点的重要抓手之一。  方法  在梳理广东海上风电产业发展基本情况和存在问题的基础上,结合理论实际对海上风电主导产业和重点培育产业作选择。  结果  提出广东海上风电产业发展的布局和定位,提出以技术创新引领产业发展、以补链强链提升产业整体竞争力的发展路径。  结论  最后提出推进广东海上风电产业发展的相关政策建议和总体研究结论。     

福建省海上风电发展规划探讨

总结了福建海上风能资源分布、理论蕴藏量及资源特点,根据国内外海上风电发展现状,分析海上风电发展存在的主要制约因素,提出了福建海上风电场工程规划初步成果,并探讨了海上风电发展目标设想。     

我国海上风电的发展与技术现状分析

对国内外海上风电发展现状进行了对比分析,介绍了我国发展海上风电的优势和面临的困难,并针对海上风电场在设计、施工和运行等阶段可能出现的问题进行了思考和探讨.     

浙江省海上风电产业发展路径与政策建议

海上风电是最具发展潜力的可再生能源之一.浙江是能源消费大省,加快海上风电产业发展是发挥海洋资源优势,培育海洋经济增长点的重要抓手和构建新型电力系统的重要举措.本文在梳理浙江省海上风电产业发展基本情况的基础上,总结其产业发展的优势和劣势,提出产业发展总体思路和多措并举推动海上风电产业发展壮大.     

抢滩海上风电

随着第二轮海上风电招标准备工作的启动,一场风机制造商之间的海上风机争夺战已提前打响。     

海上风电发展现状与趋势分析

当前全球海上风电装机量快速上升,平准化能源成本不断下降,我国在全球海风市场扮演愈发重要的角色。海上风电项目开发呈现装备大型化、开发远海化、风机漂浮化、送出直流化、运维智能化、海洋资源利用综合化六大趋势;同时也面临着产业链构建困难、政策导向不明、技术瓶颈受限、风电消纳压力大等主要挑战。针对上述问题,分别从打造多样化产业链、稳定政策预期、加快装备技术攻关、强化工程技术应用、提高电网消纳能力六个方面系统性地提出了建议与实施路径。     

英国海上风电发展模式及借鉴意义

英国具有丰富的海上风能资源,经过10余年的发展,英国已经成为世界海上风电第一大国,海上风电装机容量超过全球海上风电装机总量的一半,目前英国是全球海上风电发展最为成熟的国家.本文回顾了英国海上风电的发展历程,研究了英国促进海上风电发展的政策支持体系,以及技术发展路线和特点,并由此提出我国可借鉴英国海上风电发展的成功经验,加快推动海上风电发展.     

大规模海上风电集中送出建设模式研究

目的  当前海上风电已成为全球风电发展的研究热点。我国海上风电尚处于起步阶段,而当前的运营模式存在不利于海上风电大规模集中送出等缺点,无法适应新形势下的长远发展。另一方面,欧洲各国对海上风电的补贴政策与我国当前的发展思路有所冲突,可借鉴性不强,且欧洲模式本身仍存在弊端。因此亟需探索适合我国近海深水区海上风电发展的新模式。 方法  首先分析了欧洲各国海上风电发展现状,并对海上风电输电模式进行总结;其次给出了四种海上风电输电技术应用场景;最后对海上风电商业模式进行了可行性分析。 结果  结果表明：在拆分海上发、输电侧环节后,广东省预计“十四五”期间能够实现平价上网;相比于分散式开发,深水区海上风电统筹集约式开发从经济性及环境集约利用层面更具有优势。 结论  形成的研究结论可以为后续大规模海上风电集中送出项目的方案设计和建设模式提供技术支持,具有很好的示范应用前景。     

海上风电单桩基础地基加固技术研究

目的  在以“双碳”为目标的能源政策导向下,海上风力发电作为一种新型的能源技术,得到了广泛的应用,并且在中国迅速发展。单桩基础是海上风电中最经济、应用最广泛的基础。为解决单桩基础的变形及冲刷保护问题,提出了一种地基加固技术,并对该加固技术进行研究分析,给出加固方法的依据。 方法  针对桩基地基加固技术进行方法研究论证,通过针对加固技术路线及工艺研究,选取一种适合于海上施工的地基加固技术,并采用数值分析方法针对加固效果及加固影响范围进行详细分析。 结果  结果表明：在1.15倍荷载下,采用地基加固的单桩基础的水平承载力提升15%以上,通过地基加固可以适用于更大容量的机型。本分析案例中,当地基加固深度、水平范围都达到8 m时,加固深度方向范围的土体比加固平面方向范围的土体获得的收益更大。 结论  利用水泥土加固的技术方案经数值分析验证可靠,对单桩承载能力提升显著,且加固范围合理经济,可为后续海上风电实际工程单桩地基加固技术的应用提供借鉴。     

德国海上风电VSC-HVDC技术分析

系统地总结和梳理了德国海上风电并网情况及发展特点,分析阐述了德国海上风电场群集中并网的技术特征和经验,比较分析了高压交流输电和VSC—HVDC技术在海上风电并网应用的优缺点。最后,结合德国经验和中国发展需要,提出了海上风电并网分析模型。     

考虑海上风电接入的电网侧无功补偿策略

考虑大规模海上风电并网后的电压稳定性问题,以电力系统网络等值为基础,计算系统的电压稳定指标,基于各可调节节点对危险节点的灵敏度指标给出电压无功补偿策略。该控制策略的制定分成3个步骤：首先,根据电压稳定指标辨识危险节点;其次,计算可调节节点对危险节点电压稳定性的灵敏度,并以此甄别进行补偿的电源节点;最后,根据各节点的灵敏度指标分配各节点无功补偿量。在IEEE-14节点算例下的仿真结果表明,所提补偿策略能够有效改善海上风电接入后的局部电网电压稳定性。     

独立式海上风电制氢工艺设计

目的   文章旨在为充分利用深远海优质的风资源,解决海上风电的弃风问题以及对未来新能源船舶提供一种可能的海上氢气燃料供给方式。 方法   论述了一种依托于独立式海上平台的海上风电耦合海水制氢技术的工艺流程,主要对关键设备——质子交换膜电解水制氢系统、氢气压缩机、氢气储罐及部分辅助设备的工艺设计问题进行阐述,简略说明了制氢平台的控制方案,并且对其经济性进行了初步分析。 结果   从工艺设计的角度对海上风电制氢平台上的设计仅在较为前期的阶段,关键设备的供应链市场处于发展初级时期且大部分供应商未进军海工市场,表明现今海上浮式制氢的工程设计到工程化还不成熟且可再生能源制氢经济性较差。 结论   目前,海上风电还无法做到平价上网,海洋风电耦合氢能应用还需要一个长期过程,进行工程试验是大规模工程化的前提。     

我国海上“风电三峡”及非并网风电应用系统开发建议

位于长三角地区的浅海辐射沙洲风能资源十分丰富,而且具有地质条件优越,灾害性气象概率低,没有主航道和大型地下线缆,地处电力负荷中心,高新技术产业基础好,人才基础和资本市场发育良好,已具备理论、技术和实践基础等优势,非常适合发展大规模海上风电场。如开发其中15%的风能资源,即可兴建一个相当于年产4250×104t标煤、每年减排二氧化碳1.12×108t的永续绿色能源基地,而且不占用一亩耕地,不产生一个移民,也不存在生态安全问题。由于风能的自身特性,导致风电的波动性、间歇性和不规则性,使电网难以承受海上大规模风电场的巨大电能。建议采用非并网风电技术,在辐射沙洲地区建设若干"低碳型"高耗能绿色工业园区,利用风能替代化石能源,实现"高碳能源向无碳能源"的跨越。如海水淡化产业基地,变输电上岸为输水上岸;氯碱生产基地及PVC等衍生产业;以电解铝为重点的有色冶金产业基地;新型绿色煤化工产业基地等。     

海上风电运维管理系统的研究与建议

分析了海上风电的运维特点及其运维管理系统的开发需求,梳理了国内外典型海上风电运维管理系统的特征及优缺点,最后提出对海上风电运维管理系统的开发建议.结果表明,运行管理、维护管理、设备管理和信息管理是运维管理系统不可或缺的功能模块,数据集成管理是系统构建的基础条件,智能化是运维管理系统的必然发展方向.     

考虑海底电缆充电功率的风电场无功补偿

考虑到风电场海缆的充电功率较大,易引起母线电压偏高的问题,提出了一种新的无功补偿方法。分析计算了不同无功补偿方式下,空载线路的电容效应系数与无功补偿容量的关系,提出了根据相对电容效应系数来确定海缆无功补偿容量的方法,并将不同无功补偿方式下的效果进行了比较,通过仿真,验证了该方法的正确性。同时分析了风电场功率因数设定为1与-0.98时,相对电容效应系数与风电场出力的关系。当风电场功率因数为-0.98(超前)时,即风电场吸收一部分海缆的充电功率,结合高抗对海缆进行无功补偿,更能削弱线路的电容效应。因此,文中建议海上风电场功率因数设为负值(超前),与高抗联合对海缆进行无功补偿。     

海上风电低频主变压器特性分析及技术展望

目的  低频交流输电技术已受到广泛关注,虽然其理论研究在不断深入,但距离其在大容量远距离的海上风电送出场景下的工程实现还有许多问题亟待解决,海上低频主变压器的研发与选型问题就是其中之一。 方法  在详细阐述海上风电低频交流输电系统的结构及工作原理的基础上,分析了海上主变压器的低频运行特性。 结果  若采用增加铁心截面及绕组匝数的常规改造方式,低频变压器在重量体积和总损耗方面均会有所增加,会给海上风电整体送出方案经济性、海上升压站荷载及布置带来极大影响。需要研究海上低频变压器的小型化、轻量化和低损化设计。 结论  最终详述了海上低频变压器改造的关键技术。在铁心改造方面,研发高磁密、低损耗的高性能取向硅钢片是备受关注的低频变压器改造技术。利用海上优势,设计水冷冷却方式及智能监控的变压器冷却方式也可以实现变压器整体质量与体积的优化。酯类高燃点油变压器具有油可降解、难燃、可靠性较高等优点,与常规矿物油变压器相比更适用做海上低频变压器。展望上述关键技术的未来发展,为大容量、高电压等级海上低频变压器的研制与应用提供参考,以推动大容量远距离海上风电低频送出技术的工程实践。