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2011-12-27 來源:長星集團 瀏覽數:1484
5. 海上組合式漂浮風力發電專用技術的創新及應用
2010年,針對傳統海上風電場需要在海底打樁建基礎,投資成本高,單機3MW、5MW
發電效率低,且僅限于近海發展等弊端,山東長星風電科技有限公司緊抓風電產業向海上發展的趨勢,依靠自身強大的研發力量,在國內率先研制成功了海上風電發展的全新技術——“海上組合式漂浮風力發電專用技術”。
該技術為海上風力發電提供一種正八邊形組合式支撐結構漂浮平臺(如下圖所示),由
9個浮筒式風機組底座組成,通過支撐柱和支撐部件組成一個整體結構,利用三角形的穩定性將承受的載荷均勻分布,能經受住各種氣候因素及波浪造成的復雜載荷,該平臺漂浮在海面上工作,不受水深和離岸距離的限制,可以放置在海面任何一個角落,并可實現風能、太陽能等多種新能源綜合利用,從而能夠有效降低海上風電機組的安裝及維護成本,利用率高,經濟效益好。
5.1 海上組合式漂浮平臺的安裝
漂浮式基礎結構設計,取代了樁式基礎,降低了施工難度和建設成本,并且無水深限制,適用性更強,更使深海優質風能利用成為可能。
Ø 淺海區域:可將平臺在淺海灘涂組裝好再安裝到海上。
Ø 深海區域:可將平臺在大型的專業船只上搭建組裝好,并可根據實際情況及時調整。
5.2 海上組合式漂浮平臺的發電方式
既可并網發電,也可實現離網應用。
Ø 淺海區域:通過海底電纜與大陸電網聯接,風機產生的電能可通過連接在發電機上的電纜輸送到地面。
Ø 深海區域:深海中的漂浮平臺遠離陸地,若使用海底電纜,成本高,可實現非并網發電。
5.3 海上組合式漂浮平臺的優勢
與傳統海上風電場相比,海上組合式漂浮風力發電專用技術的應用,取代了樁式基礎結構設計,降低了安裝與建設成本,并打破了傳統海上風電僅能在近海發展的局限,能夠充分利用年發電小時數更多的深海風能,大大提高了海上風電的經濟性。
Ø 結構簡單,成本低,經濟性好,一次性投入,可長期收益。
Ø 正八邊形的設計,底盤足夠穩固,能經受住海上惡劣的環境。
Ø 工作人員可交通工具實現對平臺的維護和保養,進入性強,不受時間限制和惡劣天氣的影響,提高了工作效率。
Ø 平臺的安裝不受海水深度的限制,可放置在海平面任何一個角落,將深海風力發電變為現實。
項目
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傳統海上風電場
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海上組合式漂浮風力發電場
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基礎
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a.樁式基礎受海水深度和離岸距離限制,僅適用于水深<30米區域;
b.成本隨海上深度和離岸距離增加而增加;
c.需打樁,施工難度大,受地質條件限制;
d.固定在海底,不可移動;
e.一次性建設,不可回收利用;
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A.漂浮式結構設計,不受海水深度和離岸距離的影響,可安裝在海上任何一個角落;
B.成本不受水深和離岸距離的影響;
C.施工方便,可近海組裝后移動至目標位置
D.漂浮在海面,可移動;
E.可組裝和拆卸,可回收利用
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安裝
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a. 需要在目標風場安裝
b. 海面作業難度大,成本高
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A.可在近海組裝完畢后拖動至目標風場
B. 近海安裝難度小,成本較低
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裝機容量
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單個基礎,單機容量有限
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組合式平臺,可安裝9臺風力發電機組,并可根據客戶需求,靈活調整總裝機容量
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發電方式
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發電方式單一,只能風能發電
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可利用風能、太陽能、波浪能等綜合發電
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運行維護
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a. 可進入性差,僅可海面進入
b. 風機故障,運行維護難
c. 需專業吊裝、維護船只
d. 不可移動
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A.平臺式設計,可通過海面或空中進入
B. 工作人員可在平臺上24小時作業
C. 平臺上擁有吊裝設備
D. 平臺可移動至近海維修、維護
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電力輸送
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a. 海底電纜,隨離岸距離增加而增加
b. 一般并入大電網
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A.海底電纜,隨離岸距離增加而增加
B. 既可并網運行,也可實現非并網運行,為各類遠洋活動提供能源
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可利用小時數
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僅限于近海開發,優勢資源地區年利用小時數可在3000~4000之間
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既適用于近海開發,也適用于風能更為豐富的深海風電,年利用小時數可≥4000
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經濟性
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僅適用于近海開發,投資大,建設成本高,維護難,可利用小時數低,經濟性較差
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可開發深海風電,安裝維護成本低,可利用小時數高,且可回收利用,經濟性好
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