海上风电场对鸟类的影响及其危害预防

[目的]风能作为公认的最成熟的可再生能源技术之一,近年来发展迅速。中国在近年开发了大量的海上风电项目。但风电场对环境,尤其是对鸟类的影响引发了人们大量的担忧和研究。在碳达峰实现之前,我国的海上风能产业将持续增长,需要全面了解风电场对鸟类的影响。[方法]通过总结现有研究,对海上风电场引起的鸟类问题进行了综述,并讨论了可将对鸟类不利环境影响降至最低的预防和缓解措施。[结果]研究表明:危害鸟类生存的风电问题主要有风力涡轮机叶片撞击和风机运行噪音两方面的原因,尚无明确的证据表明鸟类会受到电磁场的影响。风电场的运行可能造成鸟类栖息地的变迁、繁殖和交流的受阻以及种群结构的改变等。人们可以通过风电场选址、风电场形态及风机叶片和桩机结构设计、遥感与视频监控等方式减少风电场对鸟类的不利影响。[结论]对风电场鸟类开展更加深入的研究,将有利于我们掌握海上风电场开发建设及运营相关的鸟类生态学基本规律,形成降低生态环境负面影响的科学决策。     

渤海海域风电场建设的环境影响分析

介绍了我国风能利用的现状和趋势,提出了在渤海海域大力发展海上风电的建设,指出海上风电虽然是一种清洁的能源,但在风电场的建设过程中多少还是会对环境造成一定的影响,从海上风电场建设的各个阶段着手,详细分析了在渤海海域建设海上风电场对环境的影响.     

我国海上风电施工能力分析

介绍了国内外海上风电发展的现状.通过对国外已建海上风电场施工工艺的分析,提出了利用国内现有设备完成海上风电场施工的思路,为我国从事海上能源利用研究开发工作者提供参考.随着我国施工能力的不断提高,为开发海上风能资源提供了保障.     

欧洲海上风电场及其运行经验

海上丰富的风能资源和当今技术的可行性,预示着海上风电场将成为一个迅速发展的市场,海上风电设备产业将是一个经济增长点，文章简要叙述了欧洲海上风电技术发展与应用的现状,介绍了欧洲几大海上风电场的情况,并总结了一些关于海上风电场建设与运行的经验。     

海上相邻风电场间的“尾流效应”实例分析

[目的]研究海上相邻风电场间的“尾流效应”对发电损失的影响。[方法]利用海上风电场实际运行SCADA数据结合激光雷达同期实测测风数据,基于不同的风向扇区范围和风电场实际排布进行尾流效应场景分类,开展实际运行相邻风电场间（20D以上间距）的真实尾流电量损失分析工作。[结果]结果表明：对于规则排布的海上大型风电场,基于实际运行SCADA数据,对各机组发电量进行归一化,可以较好地反映海上风能资源分布特征及各机组发电能力的差异;高度集中的单一扇区条件下,处于下风向的相邻风电场受上风向相邻场区的“尾流效应”影响明显,发电产能较自由流降幅明显;相邻风场间随着缓冲带距离的增加,下风向场区机组尾流电量衰减比随之降低,缓冲带需达到一定的距离,对于风速的恢复有明显的作用,发电产能才能够有所提升;本案例不同场景下,缓冲带距离在23D～44D之间,尾流损失电量降幅在27%～4%之间。[结论]基于相邻风电场实际运行数据开展尾流分析可为后续海上大型风电基地规划设计和机组排布优化设计提供指导。     

海上风电场开发

20世纪 70年代石油危机以后,开始了风能利用的新时代。世界上很多国家开始制定计划,考虑开发海上风电场。海上风电场的风速高于陆地风电场的风速,但海上风电场与电网联接的成本比陆地风电场要高。这两个相反因素比较之后,海上风电场的成本和陆地风电场的基本上相同。1海上风电场发展进程　　海上风电场的开发主要集中在欧洲和美国。大致可分为五个不同时期：　　欧洲对国家级海上风电场的资源和技术进行研究 (1977— 1988年 );　　欧洲级海上风电场研究,并开始实施第一批示范计划 (1990— 1998年 );　　中型海上风电场 (1991— 199…     

海上风电嵌岩区风机基础比选原则及依据

  [目的]  随着海上风能的开发中心从江苏扩大至广东、福建等省份,海上风机基础的嵌岩问题已逐步成为海上风能开发中的核心问题,嵌岩区的风机基础造价严重制约着海上风电场的成本,因此海上风电嵌岩区的风机基础比选就显得尤为关键。  [方法]  讨论了几种风机基础的嵌岩施工工艺,探讨了嵌岩区海上风机基础的比选依据及原则,并对海上风电嵌岩问题的发展进行展望。  [结果]  研究表明:海上风电场嵌岩区域风机基础方案的比选原则应主要从结构安全性、施工可行性和经济性三个方面进行综合比选。在上述三个比选因素中,应首先满足结构安全性上的要求,在此基础上再满足施工可行性的要求,最后考虑经济性的影响。  [结论]  研究成果可为嵌岩区海上风电风机基础设计提供参考。     

充电功率对海上风电场的影响及应对策略

海上丰富的风能资源和当今技术的可行性,预示着海上风电将成为一个迅速发展的市场。随着海上风电场经济性的不断改善,海上风电必然会成为重要的可持续能源。1海上风电场的并网     

海上风电钢制基础的防腐质量控制分析

正与陆上风电场相比,海上风电场具有风能资源储量大、开发效率高、环境污染小、不占用耕地等优点。然而海上风电运行环境十分复杂:高温、高湿、高盐雾和长日照等众多影响因素对海上风电设备的腐蚀防护提出了严峻挑战。防腐蚀设计已成为海上风电场设计的重要环节之一。目前海上风电钢制基础的防腐系统,虽可参考海洋石     

漳浦六鳌海上风电场建设可行性浅探

通过对六鳌海上风电场初步分析,探讨在福建沿海开发海上风电的技术可行性,以及在开发过程中需要关注的一些问题,为开发海上风能利用研究者提供一个参考.     

海上风电场智慧运维管理系统

[目的]针对海上风电场运维安全管理,提出了海上风电场智慧运维管理系统.[方法]通过海上风电智慧调度系统、海上风电雷达多源跟踪及边界警示系统、海上风电场风机平台作业监管系统,搭建出海上风电场智慧运维管理系统.[结果]通过陆上集控中心的海上风电智慧调度系统,实现人员的安全管理以及船舶调度.通过海上风电雷达多源跟踪及边界警示...     

智慧海上风电场的定义、架构体系和建设路径

  目的  海上风电场智慧化,是提高海上风电场运行水平和效益的现实需要。  方法  首次提出了智慧海上风电场的定义,规划了智慧海上风电场的架构体系,从智能设备、业务控制、场级管控、集团监管四个层级,阐明了智慧海上风电场的建设路径,提出了具体的工程实施建议。  结果  实现了海上风电场设备、资产的智慧化监控与管理,为覆盖项目设计、基建、运营的全生命周期过程、实现全场设备、资产的数字化、智慧化监控与管理的智慧海上风电场指明了发展路径。  结论  海上风电场智慧化方案,对提高海上风电场自动化水平和运维效率、降低运维成本、提高海上风电的经济和社会效益、提高抵御风险的能力具有重要意义。     

智慧型海上风电场一体化监控系统方案设计

  [目的]  针对海上风电场的运行管理情况,整合了海上风电机组、海上升压站、陆上集控中心的监控系统,提出了全面的智慧型海上风电场一体化监控系统方案。  [方法]  方案分析了其体系架构、功能要求、数据处理以及安全分区,以实现风电场海上升压站无人值守,陆上集控中心少人运行的运营模式。方案有效地整合了风机监控、升压站监控、视频及环境监控、风电功率预测、海缆故障监测、设备状态监测等多个子系统。  [结果]  对海上风电场内各主要电气设备提供了完善的监控功能,可实现运行监视、操作与控制、信息综合分析与智能告警、运行管理、辅助功能这五大应用。  [结论]  方案可有效降低风电场运营成本,达到技术先进、功能完备、性能可靠、经济合理的智能化运营要求。     

生态系统理念在海上风电项目管理中的应用研究

  [目的]  中国海上风电行业已迈入快速发展期,如何创新项目开发管理模式,有效应对海上风电造价高、界面多、工期长等问题,实现成本降低、效能提升,是推动海上风电行业健康快速发展的重要保障。  [方法]  通过将生态系统理念应用到海上风电场项目开发建设和运营管理中,探索构建海上风电场生态系统,以搭建风电场神经网络为核心,提高整体关联效能,实现最优开发目标;利用层次分析法对系统影响因子权重进行定量分析。  [结果]  通过海上风电场生态系统的构建,使海上风电场具备信息快速的收集、存储、共享、分析和反馈调节功能,降本增效,提升风电场稳定性。  [结论]  生态系统的引入为海上风电项目的开发管理和提供了新的思路,借助人工智能技术等前沿科技的发展,海上风电场生态系统也将不断完善和广泛应用。     

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。     

10 MW大型单桩式海上风机桩土作用研究

[目的]世界范围内已经建成的海上风场大部分位于浅水区域（水深<30 m）,主要以单桩等固定式基础为主。随着风电技术的不断成熟,海上风电逐渐走向机组大型化趋势,而单桩海上风机的基础直径也将随着机组大型化而增加。其所受到的环境载荷和土质条件要求也愈加严苛,对于大直径单桩式海上风机的桩土相互作用的研究成为海上风电技术的关键技术问题之一。[方法]拟对浅水水域10 MW大型海上风机,研究不同桩土模型对大型单桩海上风机的动力响应的影响。[结果]结果表明,宏单元法考虑了非线性的刚度与塑性,在特征频率附近的功率谱密度总和大,对比其他传统桩土模型时有很大的优势。[结论]所做研究对风机的整体安全运行具有深远的理论价值与工程应用前景。     

海上风电机组辅助监控系统方案设计

  [目的]  考虑海上风电场生产监控与运营管理的需求,分析海上风电机组辅助监控系统总体设计、功能要求、子系统要求。  [方法]  整合风机状态监测系统(含振动在线状态监测系统、风机基础监测系统、螺栓载荷在线监测系统、桨叶状态监测系统、发电机绝缘电阻自动监测系统、雷电远程监测系统、齿轮箱润滑油质在线监测系统、箱变运行状态监测系统)、视频监控系统、风机IP电话系统、扩展功能等,实现风机动力设备、环境、安防的统一监控。  [结果]  该系统结合多参数信息融合,实现电气及机械特征量的风机故障诊断,为广东省海上风电大数据中心的风机性能比较提供支撑。  [结论]  辅助监控系统方案可实现预防性的运营维护,使风电场智能化监控和故障早期预警成为可能。     

海上风电场孤网状态下的备用柴油发电机方案研究

  [目的]  为保障海上风电场孤网状态下的安全可靠运行,对备用柴油发电机组的配置方案与运行方式进行了研究。  [方法]  通过对孤网状态下的电气负荷、无功过电压、短路电流、谐波及保护整定进行分析,来验证备用柴油发电机组配置方案的合理性。  [结果]  研究表明:在文章给定的案例下,配置额定容量为1.2 MW的备用柴油发电机及2 Mvar的电抗器时,在运行维护的工况下,一半风机接入孤网时可满足风机和海上升压站的负荷需求和电压要求,也满足35 kV海缆无功需求。同时,为了避免谐波谐振,不推荐孤网备用柴油发电机组为风机提供偏航电源。对于柴油发电机组升压变压器、海上升压站接地变兼站用变,推荐采用复压过流作为主保护。  [结论]  配置方案为研究海上风电场孤网运行方案提供了思路。