最全的海上风电知识(上)
海上风力发电机PPT课件
适用情况:水深一般小于10m,任何地质条 件的海床。优点在于:结构简单,造价低;抗 风暴和风浪袭击性能好,其稳定性和可靠 性是所有基础中最好的。
4、吸力式基础
该基础分为单注及多注吸力式沉箱基础等。吸 力式基础通过施工手段将钢裙沉箱中的水抽出 形成吸力。想比前面介绍的单桩基础，该基础 利用负压方法进行，可大大节省钢材用量和海 上施工时间，具有较良好的应用前景。
2、多桩基础 （1）普通多桩基础 （2）三脚桩基础
（1）普通多桩基础
普通多桩基础,根据实 际的地质条件和施工 难易程度还可以做成5 根桩, 外围桩一般做成 一定角度的倾斜。这 种基础与单桩基础 没 有本质上的区别,其适 用范围、优缺点和单 桩基础都相差无几。
（2）三脚桩基础
三脚桩基础,采用标准的三腿 支撑结构,由中心柱、三根插 入海床一定深度的圆柱钢管 和斜撑结构构成,钢管桩通过 特殊灌浆或桩模与上部结构 相连,其中心柱提供风机塔架 的基本支撑。这种基础由单 塔架结构简化演变而来,同时 增强了周围结构的刚度和强 度。
（3）高产出。海上风电场允许单机容低,通过更高的转动速度及电压,可获取更高 的能量产出
三、海上风力发电机组三个主要部分
（1）塔头（风轮和机舱） （2）塔架 （3）基础（水下结构与地基）
四、海上风力发电基础的形式
1、单桩基础 2、多桩基础 （1）普通多桩基础 （2）三脚桩基础 3、重力式基础 4、吸力式基础 5、悬浮式基础
5、悬浮式基础
它是漂浮在海面上的盒式箱体,风电设备的支撑塔 柱固定在盒式箱体上。在水深大于50m时,采用其 它形式的基础形式不经济时,就考虑浮体结构,浮体 根据锚固系统的不同而采取不同的形状,一般为矩 形、三角形或圆形。目前,还没有海上风电场应用 这种基础,但待浅海海域开发完毕,风电场向深海发 展的时候,浮体支撑必然有其广阔的应用前景。
海上风电装备简介介绍
CATALOGUE 目录•海上风电概述•海上风电装备组成•海上风电装备的安装与维护•海上风电装备的挑战与解决方案•海上风电装备的案例分析海上风电具有风能资源丰富、能源可再生、发电效率高、对环境影响小等优点，但也存在受海洋环境影响大、建设成本高、运维难度大等问题。
海上风电的定义与特点特点定义中国发展情况海洋能源综合利用未来海上风电将更加注重与其他海洋能源（如波浪能、潮汐能等）的综合利用，以实现海洋能源的多元化利用和优化配置。
技术创新随着技术的不断发展，海上风电将更加注重技术创新，如大型化风机、深远海风电等，以提高能源转换效率和降低成本。
智能化运维通过智能化运维，可以降低运维成本和提高设备可靠性，是未来海上风电发展的重要方向之一。
030102风力发电机组0102支撑结构基础结构基础结构需要能够承受风力和海浪的影响，同时还需要考虑施工和运输的方便性。
电力输送系统用于将发电机产生的电能输送到电网，通常包括变压器、开关站和输电线路等。
电力输送系统需要考虑输电距离、电压等级和输电容量等因素，以确保电能能够安全、稳定地输送到电网。
电力输送系统安装流程与技术安装流程海上风电装备的安装过程通常分为预处理、打桩、设备运输、吊装等步骤。
预处理包括对海床进行整平、清理和固化等操作；打桩是将基础结构打入海底；设备运输是将风力发电机组、塔筒等大型设备从陆地或码头运输到海上风电场；吊装是将风力发电机组、塔筒等设备安装在基础上。
安装技术海上风电装备的安装技术包括海上施工设计、施工组织与计划、施工工艺等方面的技术。
海上施工设计需要考虑到海洋环境条件、海底地质情况、设备尺寸和重量等因素；施工组织与计划需要考虑到人员配备、物资供应、海上运输等因素；施工工艺需要考虑到吊装、焊接、防腐等方面的要求。
定期检查维护保养计划维护保养计划维修与更换策略维修策略更换策略海浪冲击海洋腐蚀海流与潮流030201海浪与海洋环境的影响安装费用高维护成本高运营成本高安装与维护的成本问题能源储存技术输电技术能源储存与输电技术总结词该案例介绍了某海上风电场的选址、建设过程、运营模式及其对环境和社会的贡献。
风电常识：浅谈海上风力发电技术及应用---(技能篇)
浅谈海上风力发电技术及应用摘要风力发电是将风能转换成电能，风能推动叶轮旋转，叶轮带动转动轴和增速机，增速机带动发电机，而发电机通过输电电缆将电能输送电力控制系统和负荷。
风力发电技术是一项多学科的，可持续发展的，绿色环保的综合技术。
本文以渤海油田海上风力发电示范项目为例浅谈一下风力发电的海上应用技术。
关键词：风力发电、风电机组、变速1 引言风力发电是世界上发展最快的绿色能源技术，在陆地风电场建设快速发展的同时，人们已经注意到陆地风能利用所受到的一些限制，如占地面积大、噪声污染等问题。
由于海上丰富的风能资源和当今技术的可行性，海洋将成为一个迅速发展的风电市场。
海上风电场的开发主要集中在欧美地区，其发展大致可分为5个不同时期：①1977～1988年，欧洲对国家级海上风电场的资源和技术进行研究；②1990～1998年，进行欧洲级海上风电场研究，并开始实施第1批示范计划；③1991～1998年，开发中型海上风电场；④1999～2005年，开发大型海上风电场和研制大型风力机；⑤2005年以后，开发大型风力机海上风电场。
在风力发电向海上发展的同时，中国海油也将战略目标定位为“在2008年建成具有国际竞争力的综合型能源公司”，并将“新能源、可替代能源、可再生能源领域的探索取得实质性进展”写入“十一五”规划目标中。
海上平台的主要电源均来自发电机发电，如果充分利用海上风力丰富的优势，将风力发电作为发电机的补偿电源，这将会大大节省发电成本。
风电的投入可节省柴油或者天然气用量，节约能源，是解决海上平台后期缺少燃料供应问题的一种尝试。
因此大规模风力发电场的开发建设，将是在新能源领域里的投资重点。
2 海上风环境一般说来海上年平均风速明显大于陆地，研究表明，离岸10km的海上风速比岸上高25%以上。
以渤海为例，渤海是我国的内海，海域面积约1.5*104KM2。
平均最大风速可达到23.3m/s.根据测风塔43.6M高度资料分析，渤海2月、5~8月风速较小，10~4月风速较大，冬季发电比较理想。
风电基础知识
变桨
400
300 200 100 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 风速 [m/s]
失速
Much better performance of the pitch controlled turbine!
风力发电机组的类型
按照机组的转速与电能频率的关系可划分为： •恒速恒频风力发电机组 •变速恒频风力发电机组
V 0.836B
3
2
风速与风级的关系
Hale Waihona Puke 速随高度变化风模型的发展轮毂处紊流风速脉动
年平均风速为8.1m/s风场的威布尔分布
0.14 k =1.25 k =1.5 k =2 k =2.5 k =3 0.12
0.1
概率密度
0.08
0.06
0.04
0.02
0
0
5
10 风 速 /(m/s)
15
20
0.27
-
1.61
-
2.96
0.27 0.27 -
2.69
0.27 0.27 1.34 0.27
0.81
-
1.34
7.26
29.84
0.27
31.99
14.25
1961-2007 年TC影响期间气象站出现的最大风速
50
部口 和以 米 福东 秒 建的 （ 北广 部东 沿沿 级 海海 风 。和 ） 海以 南上 东的 部区 沿域 海集 、中 浙在 江珠 南江
2MW机组与世界一 流设计公司aerodyn联 合设计 引进全套设计平台 技术团队培训 对标国际的A级认 证 专门设计的叶片 具备独立设计叶片 、定制塔筒能力
海上风电讲稿
可研 Feasibility study
预可研 Pre-feasibility study
海上测风塔 Offshore Met. mast
风机南北向间距（沿东海大桥方向）约1000m
东西向间距（垂直东海大桥方向）约500m。 风电场建成后年发电量约2.67亿千瓦时 概算总投资23.6亿元
风电场位置
风机基础
风机基础型式采用高桩混凝土承台，每个风机设置一个基础，基础分两节， 下节为直径14.00m，高度3.00m的圆柱体，上节为上直径6.50m，下直径 14.00m的圆台体。
国家政策支持
地方政府积极 招商
厂家争相下海
开发商纷圈海
国家政策推动海上风电发展
2008年发布:
《近海风电场工程规划报告编制办法》 《近海风电场工程预可行性研究报告编制办法》 2009年发布: 《海上风电场工程可研报告编制办法》 《海上风电场工程施工组织设计编制规定》 《海上风电场工程规划工作大纲》 2010年1月，国家能源局在《2010年能源工作总体要求和任务》 “2010年，要继续推进大型风电基地建设，特别是海上风电要开展起来 ”。2010年1月22日，国家能源局、国家海洋局联合下发《海上风电开 发建设管理暂行办法》，规范海上风电建设。3月25日，工业和信息化 部发布《风电设备制造行业准入标准》（征求意见稿），其中明确表示 “优先发展海上风电机组产业化” 2010年9月10，中国首轮海上风电首批特许权开标
海上风电的开发范围
海上风电的开发范围
潮间带和潮下带滩涂风电场：
多年平均大潮高潮线以下至理论最低潮位以下 5m水深内 的海50m水深内的海域，含无人岛屿 及海礁。
深海风电场：
理论最低潮位以下50m水深的海域，含无人岛屿及海礁
海上风电
海上风电风在陆地、海上和空中的应用∙早在公元前4000年人类便开始利用风能。
在这个时期，中国人第一个将风能用于海上竹筏。
∙希腊神话中，人们尝试着像鸟一样在天空中飞翔；15世纪，科学家达芬奇也曾做过同样的试验。
∙1783年热气球第一次把人类带上天空，1852年亨利•吉法尔设计出世界上第一个飞艇。
∙1903年，世界上第一架引擎飞机在美国成功飞上天空。
莱特兄弟二人在成功飞行40米后安全落地。
为什么我们对风能充满热情？风能是可再生、可预测且清洁的能源。
其稳定的发电能力可以在短时间内得以建立，为世界最大且增长最快的经济体实现其所需的能源独立。
1. 风能具有竞争力风能的技术现已成熟，在价格上可与常规能源相竞争。
作为一项商业投资，它与石油和天然气等常规能源相比具有同等的竞争力。
2006年，新兴能源研究组织的一份报告显示，陆地风力发电只比新建燃煤电站的发电成本略高一些，与新建天然气发电厂的发电成本基本相同。
但这还未考虑二氧化碳排放的费用。
2. 风能是可预测的石油、天然气及其它材料的价格起伏不定。
尽管价格时起时落，但其长期趋势是明确的：剩余的化石燃料有限，其成本必将上升。
风的价格是可以预测的——它是完全免费的。
它将创造巨大商业价值，成为人们和政府考虑投资的能源。
3. 风能是独立的风能不受任何限制，且无国界之分。
这是世界上任何一个国家本土能源的无限来源。
风为当地创造就业机会——而且它可以帮助各国实现能源独立。
这对于商业和政治决策者是非常重要的。
能源对于世界各地的政府来说，正日益成为战略和政治问题。
许多国家需要进口能源来满足经济发展及生活需求——因此，许多国家的政府希望提高能源独立性。
除了帮助各国摆脱能源进口，能源独立还通过创造就业机会促进经济发展，推动全球风能行业的发展。
4. 风能见效快当我们说风能“见效快”时，并非说风机转速很快。
我们是指风力发电厂很快就可以投入发电。
事实上，您可以在一年内建成一座风力发电厂并投入运行——其速度远远高于常规能源发电厂——这就意味着投资回报的周期很短。
海上风力发电的关键技术
海上风力发电的关键技术１、概述随着海上风电场建设的推进，一些关键技术左右了海上风电场建设的施工周期，掌握了这些关键技术，就能够高质量地完成海上风电场的建设。
海上风电涉及诸多关键技术，以及开发运营、环境和市场潜力。
海上风能项目评估，涉及环境评估、风能评估等。
２、关键技术（1）基础结构由于风电机组的基础往往会承受水动力、空气动力双重载荷作用，因此，需要综合考虑风及波浪载荷、支撑结构和风电机组机头的动力学特性以及风电机组控制系统的响应等因素。
海上风电机组的安装与维护成本远远高于陆上风电机组，这就对其可靠性提出了较高的要求。
风电机组的基础是决定风电机组可靠性的重要因素之一，基础是否稳定对于海上风电机组而言起着至关重要的作用。
常用的基础形式有：①单桩固定式基础；②三脚架固定式基础；③重力固定式基础；④漂浮式基础等。
其中，漂浮式海上风电机组依赖漂浮式基础，由于能够较大程度地利用深海的风能资源，成为深海风能利用的主要方式，目前已有多个国家建立或者正在规划建设漂浮式海上风电场。
相对固定式风电机组，漂浮式风电机组增加了浮式基础和锚泊系统，其外界载荷条件比固定式风电机组复杂，除了受通常的风浪载荷以外，还因漂浮式风电机组本身由于基础漂浮不固定，其漂浮特性对风电机组发电性能也有较大影响，需要考虑漂浮特性对风电机组的影响，如低频响下的漂浮式风电机组塔架的动态响应，漂浮式风电机组叶片和塔架的长周期极限载荷，漂浮式基础的波浪载荷计算和锚泊系统建模，并通过建立漂浮式风电机组的性能分析模型，研究漂浮特性对风电机组发电性能的影响。
分析结果表明，漂浮特性对风电机组的发电性能影响较大，需要针对漂浮式风电机组进行改进设计。
下表所示为某５ＭＷ漂浮式变速恒频风电机组主要技术参数。
５ＭＷ漂浮式变速恒频风电机组主要技术参数（2）场址选择场址选择需要综合考虑多种因素，如：①风资源情况；②项目建设许可；③获得的场址海域使用权；④附近电网基本情况，包括陆地变电站位置、电压等级、可接入的最大容量以及电网规划等；⑤场址基本情况，包括范围、水深、风能资源以及海底地质条件；⑥环境制约，包括当地旅游业、水中生物、鸟类、航道、渔业和海防等负面影响等。
(完整版)海上风电场+风机基础介绍
海上风电场风机基础介绍技术服务中心业务筹备部前言近年来，国家对清洁能源特别是风电的发展在政策上给予了很大支持，使得中国风电得到蓬勃发展。
风力发电作为新能源领域中技术最成熟、最具规模化开发条件和商业化发展前景的发电方式，获得了迅猛发展。
随着风电机组从陆地延伸到海上，海上风电正成为新能源领域发展的重点。
本文结合国内外海上风电场具体的风机基础，对现有的海上机组的基础类型逐一介绍，目的是对海上风机基础形成一个初步的了解，为公司日后的海上服务业务做铺垫。
为人类奉献白云蓝天，给未来留下更多资源。
2目录1 风机基础类型--------------------------------------- 4 1.1 重力式基础----------------------------------------- 4 1.2 单桩基础------------------------------------------- 6 1.3 三脚架式基础--------------------------------------- 8 1.4 导管架式基础-------------------------------------- 10 1.5 多桩式基础---------------------------------------- 111.6 其他概念型基础------------------------------------ 122 海上风力发电机组基础维护 -------------------------- 14为人类奉献白云蓝天，给未来留下更多资源。
3为人类奉献白云蓝天，给未来留下更多资源。
4 1 风机基础类型1.1 重力式基础重力式基础,顾名思义是是靠重力来追求风机平衡稳定的基础,重力式基础主要依靠自身质量使风机矗立在海面上,其结构简单，造价低且不受海床影响，稳定性好。
缺点是需要进行海底准备，受环境冲刷影响大，且仅适用于浅水区域。
(完整版)海上风电场+风机基础介绍
海上风电场风机基础介绍技术服务中心业务筹备部前言近年来，国家对清洁能源特别是风电的发展在政策上给予了很大支持，使得中国风电得到蓬勃发展。
风力发电作为新能源领域中技术最成熟、最具规模化开发条件和商业化发展前景的发电方式，获得了迅猛发展。
随着风电机组从陆地延伸到海上，海上风电正成为新能源领域发展的重点。
本文结合国内外海上风电场具体的风机基础，对现有的海上机组的基础类型逐一介绍，目的是对海上风机基础形成一个初步的了解，为公司日后的海上服务业务做铺垫。
为人类奉献白云蓝天，给未来留下更多资源。
2目录1 风机基础类型--------------------------------------- 4 1.1 重力式基础----------------------------------------- 4 1.2 单桩基础------------------------------------------- 6 1.3 三脚架式基础--------------------------------------- 8 1.4 导管架式基础-------------------------------------- 10 1.5 多桩式基础---------------------------------------- 111.6 其他概念型基础------------------------------------ 122 海上风力发电机组基础维护 -------------------------- 14为人类奉献白云蓝天，给未来留下更多资源。
3为人类奉献白云蓝天，给未来留下更多资源。
4 1 风机基础类型1.1 重力式基础重力式基础,顾名思义是是靠重力来追求风机平衡稳定的基础,重力式基础主要依靠自身质量使风机矗立在海面上,其结构简单，造价低且不受海床影响，稳定性好。
缺点是需要进行海底准备，受环境冲刷影响大，且仅适用于浅水区域。
海上风力发电文档
第一章1.海上风湍流特性有哪些？答：湍流度描述的是风速相对于其平均值的瞬时变化情况，可以表示为风速的标准方差除以一段时间风速的平均值。
自由风湍流特性对风力机的疲劳载荷大小影响很大。
由于海上大气湍流度较陆地低，所以风力机转动产生的扰动恢复慢，下游风力机与上游风力机需要较大的间隔距离，即海上风场效应较大。
岸上湍流度为10%，海上为8%2.风速的主要影响因素？答：垂直高度、地形地貌、地理位置、障碍物3.海上风力发电机组应具备的特点？答：高翼尖速度、变桨速运行、减少桨叶数、高效型发电机、海洋环境下风力机其他部件。
4.风力机控制系统的作用和组成？答：风力机的控制系统是风力机的重要组成部分，它承担着风力机监控、自动调节、实现最大风能捕获以及保证良好的电网兼容性等重要任务，它主要由监控系统、主控系统、变桨控制系统以及变频系统几部分组成。
第二章1.高质量的海上风资源特点？风资源丰富风能质量高表面粗糙度较小2.海上风电开发面临的制约因素？盐雾腐蚀对风力机的影响台风的影响海浪的载荷撞击的风险海上风电场建设的困难运行与维护3.海浪周期性的巨大冲击力对风力发电基础带来的影响？海浪对基础周期性的冲刷一般来说，浪高越大，对基础的影响越大海浪导致地基孔隙中水压力周期性变化，不断松弛地基，使其可能产生液化现象，弱化基础承载力灾害性海浪的频率一般较低，与基础的基频比较接近，存在产生谐振的可能性海浪与台风的载荷耦合作用对风力机基础产生叠加弯矩，破坏力巨大海浪还影响到风电基础的施工和正常维护保养，增加工程施工和维护难度4.海冰对风力机基础的作用和影响有几方面？在海流及风作用下，大面积冰呈整体移动，挤压基础，伴随有基础的振动自由漂移的流冰对基础的冲击作用冻结在基础四周的冰片因水位变化对基础产生上拔或下压冻结在冰中的基础因温度的变化对基础产生的作用当海冰与基础表面接触时，两者之间出现相对运动，产生摩擦堵塞冰的膨胀对基础的挤压作用海上风力机的维护5.海上风电场的维护主要存在着几个问题？海上风电场的可达性低大部件发生故障时，动用大型工程船进行运输与吊装成本高维修检查计划难以实施需要采用风力机维护的专用设备增加整机的可靠性及可维护性设计第三章1、转子系统常见故障：海上风力机常见的转子系统故障主要有转子不平衡、机械松动、油膜涡动和油膜振荡、不对中、动静摩擦、共振等。
风电陆上海上简介演示
风电的发展历程
风电技术自20世纪80年代开始逐渐发展，至今已经历了多 个阶段。
从最初的简易小型风电机组，到现代的大型海上风电场， 风电技术不断进步，成本逐渐降低。
风电的种类和特点
风电包括陆上风电和海上风电两种类型。
陆上风电是指在陆地上的风力发电，其特点是风速较高，风力资源丰富，但受到地 形、环境等因素的影响较大。
技术创新提升竞争力
中国风电企业不断进行技术创新，提高风力发电 机组性能和质量，提升国际竞争力。
风电的技术创新和降低成本的趋势
高效能风力发电机组
01
随着技术的不断进步，风力发电机组将更加高效能，提高发电
量，降低运行成本。
数字化和智能化技术应用
02
数字化和智能化技术的应用将提高风电设备的运行效率和维护
成本。
材料和制造技术的进步
03
新材料和新制造技术的应用将降低风电设备的成本，提高可靠
性。
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海上风电的优缺点
优点
海上风电具有高发电效率、可大规模开发、 可持续利用、对环境影响较小等优点。
缺点
海上风电建设成本高、对海洋环境可能产生 影响、运行维护难度大等缺点。
04
风电产业链
风电产业链概述
风电产业链是指从风力发电设备 的研发、设计、制造到安装、运
行和维护等环节的完整链条。
风电产业链涵盖了大型风力发电 机组、小型家用风力发电机组、 风力发电机叶片、风力发电机轴
风力发电设备的安装
需要进行详细的现场勘查和设备安装 ，保证设备的安全性和稳定性。
风力发电设备的运行和维护
需要专业的技术人员进行日常检查和 维护，确保设备的长期稳定运行。
风电产业链的瓶颈和挑战
海上风电机组要点总结
海上风电机组要点总结一、概述：中国已建和在建的海上风电项目有上海东海大桥10万千瓦项目、江苏如东潮间带15万千瓦示范项目以及2010年国家发改委启动的首轮100万千瓦海上风电招标项目海上风电的优缺点：二、基础结构的分类基础结构类型可分为：桩式基础，导管架式基础，重力式基础，浮动式基础等多种结构形式。
1.1单桩基础单桩基础由大直径钢管组成，是目前应用最多的风力发电机组基础，该中形式基础是用液压撞锤将一根钢管夯入海床或者钻孔安装在海床形成的基础。
其重量一般为150t-400t，主要适用于浅水及 20～25 m 的中等水域、土质条件较好的海上风电场项目。
这种基础目前已经广泛地应用于欧洲海上风电场，成为欧洲安装风力发电机的“半标准”方法。
优点：是无需海床准备、安装简便。
缺点：移动困难；并且于直径较大需要特殊的打桩船进行海上作业，如果安装地点的海床是岩石，还要增加钻洞的费用。
1.2多桩基础多桩基础的概念源于海上油气开发，基础由多个桩基打入地基土内，桩基可以打成倾斜或者竖直，用以抵抗波浪、水流力。
中间以灌浆或成型方式（上部承台/三脚架/四脚架/导管架）连接塔架适用于中等水深到深水区域风场。
优点：适用于各种地质条件、水深，重量较轻，建造和施工方便，无需做任何海床准备；缺点：建造成本高，安装需要专用设备，施工安装费用较高，达到工作年限后很难移动。
应用情况：2007 年英国Beat rice示范海上风电场，两台5MW的风机均采用的四桩靴式导管架作为基础，作业水深达到了45m，是目前海上风机固定式基础中水深最大的；我国上海东大桥海上风场采用的是多桩混凝土承台型式。
2.三脚桩基础三脚桩基础采用标准的三腿支撑结构，由中心柱和3根插入海床一定深度的圆柱钢管和斜撑结构组成。
钢管桩通过特殊灌浆或桩模与上部结构相连，可以采用垂直或倾斜管套，中心柱提供风机塔架的基本支撑，类似于单桩基础。
其重量一般在125~150t左右，适用水深为20~40m。
海上风电
国家气候中心 National Climate Center
1.中国近海的风资源
冬季
国家气候中心 National Climate Center
1.中国近海的风资源
春季
国家气候中心 National Climate Center
1.中国近海的风资源
夏季
国家气候中心 National Climate Center
1.中国近海的风资源
船舶实测
国家气候中心 National Climate Center
1.中国近海的风资源
观测手段
国家气候中心 National Climate Center
1.中国近海的风资源
船舶观测
商船沿航线航行，定时( 00，06，12，18 GMT)不定点观测；观测要素：气温、 海温、气压、风、湿度、云、能见度、海浪等。观测仪器安装在船甲版（海面 以上15-20米，David Parker 2002）以上10米左右，相当于海面以上30米高度。 国家气候中心 National Climate Center
0o o o o o 0 o 105 130o E E 110 E 115 E 120 E 125 E
0.05
o 0 0o oo 0 oo oo oo oo o o o105 E E 125 E E 130 EE 105 E 110 110EE 115 115E E 120 120 125 130 130 E E
45oN 45oN
45oN 45oN
≥4 ≥4
≥4≥4
36oN
36oN
3.5
36oN 36oN3.5
3.5 3.5
3
3
3 3
有效波高/m
海上风电综述ppt课件
海上风电场选址研究可能存在的创新点： 1. 将海上风电场的新的影响因素考虑进选址问题 2. 可以应用新的优化算法，例如有人应用模糊聚类 来解决这个问题等等
海上风电场选址研究难点： 1. 资料数据如何获得 2. 如何与现有选址软件进行比较，如何衡量选址效 果
22
VSC-HVDC 技术是当前国际公认的海上风电等可 再生能源并网的最佳技术方案。对于大规模海上海 风电场的并网，通常采用单、多端口 VSC-HVDC 系统并网拓扑结构。
19
选址基本原则： 风能资源丰富、风能质量好 满足联网要求 具备交通运输和施工安装条件 保证工程安全 满足环境保护的要求 规划装机规模满足经济性开发要求，项目满足投资
回报要求，一般要求风电场资本金回报率不低于8%
20
相对于陆上风电，海上风电选址问题中的需要考虑 的新问题： 1.投资成本增加：无论是风机还是建设维护费用均 要高于陆上风电场； 2.场址基本情况：范围、水深、风能资源以及海底 的地质条件； 3.环境制约因素：是否对当地旅游业、水中生物、 鸟类、航道、渔业和海防等造成负面影响。
我国首个多端柔性直流输电工程（南澳县）就是为 发展海上风电作支撑的。
23
海上风电相关课题——风电传输与并网问题
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大型海上风电场并网VSC-HVDC 的关键技术主要 涉及变流器拓扑结构和控制方法，以及在海上风电 场中的应用等，例如海上风电柔性直流输电变流器 的多电平拓扑结构、调制方法、均压控制策略以及 海上风电场建模等关键技术。
近海风电场：指在理论最低潮位以下5m～50m水深的海 域开发建设的风电场，包括在相应开发海域内无固定居 民的海岛和海礁上开发建设的风电场。
深海风电场：指在大于理论最低潮位以下50m水深的海 域开发建设的风电场，包括在相应开发海域内无固定居 民的海岛和海礁上开发建设的风电场。
值得收藏的全面风电知识介绍图文
值得收藏的全面风电知识介绍图文一、本文主要内容：1. 气候框架会议和金融机制2. 风电原理3. 海上风电4. 风电场设计和安装5. 海上风电安装运维船舶简述二：风电原理常见的有水平轴和垂直轴（还有vortex），我们只讨论水平轴风机。
限于篇幅只做最简略介绍，详细介绍请参见Tony Burton：《Wind Energy Handbook》水平轴风机主要由以下部分组成：1.叶片（Blade），是风机的核心，与风向形成角度提供升力，从而使Rotor 转动。
2.Pitching System液压控制模式电动控制模式可以根据风速大小来调整叶片的迎风角度，达到较大效率。
当风速较大需要停机时，可以把叶片调整到0度。
3.低速轴，高速轴和变速箱。
因为风机叶片的旋转速度不能满足一般发电机发电转速，所以会用一个变速箱来连接两根轴。
高速轴：变速箱;4.发电机，在高速轴的带动下，可以发出60HZ的交流电。
还有一种是液压驱动电机，可以省去变速箱部分。
高速高压发电机，可以适用于大型风机，尤其是海上风机。
5.旋转系统（Yaw system），可以根据风向来调整风机的朝向。
6.传感器等• Rotational speed of the rotor• Rotational speed of the generator and its voltage/current• Lightning strikes and their ge• Outside air temperature• Temperature in the electronic cabinets• Oil temperature in the gearbox• Temperature of the generator windings• Temperature in the gearbox bearings• Hydraulic pressure• Pitch angle of each rotor blade (for pitch-controlled oractive-stall-controlledmachines)• Yaw angle (by ing the number of teeth on the yaw wheel)• Number of power cable twists• Wind direction• Wind speed• Size and frequency of vibrations in the nacelle and the rotor blades • Thickness of the brake linings• Condition of tower door, open or closed7.控制系统，作用是根据传感器数据来调整风机状态，尽量提高效率，减小载荷。
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第一篇 我国近海风能资源储备
• 据中国气象科学研究院初步探明， 中国风能总储量达32.26 亿千瓦， 居世界第一位。其中近海可开发 和利用的风能储量有7.5 亿千瓦。
• 据介绍，我国大陆海岸 线长１８０００米，海 域面积３００万平方公 里，近海分布大量海岛， 海上风能资源丰富。根 据中国气象局风能资源 详查初步成果，我国5～ 25米水深线以内近海区 域、海平面以上50米高 度风电可装机容量约 2亿 千瓦。随着深海风电技 术发展，将有更多的海 上风能资源可以利用。
2. 海上风电输电规划：分析相应地区电网现状和规 划，进行电力电量销纳研究。对海上风电进行输 电网架规划设计，体出接入电力系统方案。
3. 项目预可行性研究： 优化选定若干个具备装机 1000MW以上的海上风电场址，提出分期建设方案， 开展风能资源和海洋水文的观测，海底地质勘查 和地形图测量等。
2010年5月 各沿海省市海上风电规划工作进展
第三篇 海上风电主要发展特点
中国海上风电面临的问题
探索海上风电的最佳技术方案
1.潮间带风电场没有国际经验
车和船的通行能力有限，运输、吊装和运行维护困难。 从实践中对比各种技术方案，寻求最优的解决方式
2.近海风电场要结合我国海床条件和风况进行开发 东部沿海的海底多是淤泥，增加基础结构成本 南部沿海要考虑台风的影响
国家海洋行政主管部门负责海上风电开发建设海 域使用和环境保护的管理和监督。
海上风电场工程规划工作
2009年4月国家能源局的国能新能[2009]130号文 件要求沿海各省（区、市） 制定本地区海上风电 发展规划，并提出近期拟开展前期工作的海上风 电开发方案，作大纲”作为 编制依据。
海上风电特许权项目招标
自然条件
海上风电特许权项目招标
中标结果
海上风电特许权项目招标
中标方案
海上风电特许权项目招标
投标平均值
海上风电特许权项目招标
投标平均值
海上风电特许权项目招标
投标平均值
海上风电特许权项目招标
投标平均值
中国海上风电发展规划
中国海上风电发展规划 •2008年4月，国家能源局下发文件，要求沿海各省份进 行海上风电发展规划。 •2009年，国家能源局多次召开海上风电工作会议，部署 我国海上风电规划。江苏、浙江将是我国发展海上风电 的重点省份。 •江苏省千万千瓦级海上风电发展规划。目前，有12个项 目已获得国家核准，投产容量达到680MW。 •山东省千万千瓦级海上风电基地发展规划。 •其他沿海各省规划的海上风电场也都在进行前期工作。
试验示范项目进展
• 中山明阳 2×1.5＋1×2.5 • 上海电气 2×2.0 • 远景 2×1.5 • 重庆海装 2×2.0 • 华锐风电 2×3.0 • 金风科技 1×2.5 • 三一电气 2×2.0 • 联合动力 2×1.5
风电设备制造
目前已基本掌握大型风电机组的制造技术，能够生 产单机容量2MW以上适合海上风能资源的风电机 组。
第二篇 我国海上风电发展现状
中国海上风电发展现状之 海上风电场建设
• 我国海上风电始建于 2008年上海东海大桥海 上风电场安装华锐生 产3MWx34台风电机组 总装机容量为10.2万千 瓦
• 2010年6月全部并网发 电。
国内海上风电发展现状
• 中海油海上风电示范 • 东海海上风电示范项
项目（金风1.5MW)
近海200万千瓦，潮间带 260万千瓦；
2020年 装机945万千瓦， 近海655万千瓦，潮间带 290万千瓦。
江苏海上风电规划示意图
浙江省： • 2015年 150万千瓦 • 2020年 370万千瓦
浙江海上风电规划示意图
山东省： • 2015年 300万千瓦 • 2020年 700万千瓦
福建省： • 2015年 40万千瓦 • 2020年 110万千瓦。
省、市
进展情况
上海
通过审查
江苏
完成审查，修改完善阶段
浙江
报审稿完成，待审
山东
初稿完成，进一步完善阶段
福建
初稿完成，进一步完善阶段
河北、辽宁、广东、广西、 规划报告编制中 海南
上海市 • 2015年 70万千瓦 • 2020年 155万千瓦
上海海上风电规划示意图
江苏省海上风电规划： 2015年 装机460万瓦，
在风电机组零部件制造方面，除轴承、变频器外，其 他关键零部件已基本实现了本地化。
中国海上风电发展前景
发展目标展望
2020年前在江苏、上海、山东等海域建设几个百万 千瓦级大型风电基地，初步形成江苏和山东沿海千万千 瓦级风电基地。在其它海域，重点建设数十个10万千瓦 级的海上风电场。
到2015年，我国海上风电累计装机有望达到500万千 瓦，到2020年，海上风电累计装机有望达到3000万千瓦。
2. 近海风电场：理论最低潮位以下5m～ 50m水深 内的海域，含无人岛屿及海礁。
3. 深海风电场：理论最低潮位以下50m水深的海 域，含无人岛屿及海礁。
海上风电场工程规划工作之
工作内容
1. 海上风电规划：分析风能资源、建设条件和制约 因素，初拟风电场场址，范围及装机规模，估算 相应海域装机容量；合理安排2010年、2015年和 2020年开发的风电场。
对工作范围、原则、内容、方法、要求、组织管 理、职责、成果及验收都作了具体规定。
海上风电发展规划介绍
区域划分： • 海上风电——潮
间带 • 海上风电——近
海海域 • 海上风电——中、
深水海域
海上风电的范围
1. 潮间带和潮下带滩涂风电场：多年平均大潮高 潮线以下至理论最低潮位以下5m水深内的海域。
海上风电特许权项目招标
2010年5月，国家第一批海上风电特许权项目招 标启动 ������ 4个项目均在江苏省 ������ 滨海 近海风电场项目 30万kW ������ 射阳 近海风电场项目 30万kW ������ 东台 潮间带风电场项目 20万kW ������ 大丰 潮间带风电场项目 20万kW ������ 总规模 100万kW ，其中近海60万kW，潮间带 40万kW ������ 2010年9月开标，投标价格每kWh最高1.1793元 最低0.6101元
到2009年底，能够批量生产单机容量2兆瓦以上风 电机组制造企业。
华锐 （3MW），金风（2.5MW），上海电气 （2MW），湘电（ 2MW ），海装（2MW）。
标准建设
2008年以来陆续制定了海上风电规划、预可行性研 究、可行性研究以及施工组织设计等阶段的有关技 术规定。
2010年1月国家能源局和国家海洋局联合发布了海 上风电建设管理暂行办法，对海上风电场工程项目 规划、前期工作、开发权、核准等建设程序进行了 规范。
初步形成我国完整的海上风电前期工作技术标准管
海上风电项目管理
海上风电开发建设的管理依据
《海上风电开发建设管理暂行办法(国能新能 [2010]29号 )》
国家能源主管部门负责全国海上风电开发建设管 理；沿海各省(区、市)能源主管部门负责本地区海 上风电开发建设管理；
海上风电技术委托全国风电建设技术归口管理单 位(水电总院)负责管理；
中国海上风电面临的问题
研发海上风电机组和施工装备
1）海上风电机组 适应海上运行环境，承受海浪、海流和风力的
载荷各部件要求抗腐蚀，更高的可靠性
2）依托相当规模的项目开发专用施工装备 运输、吊装和运行维护的专用设备可以减少海
上作业时间，降低天气变化带来的风险
中国海上风电面临的问题
海上风电的实际成本 • 1）通过风电特许权项目的建设摸清实际成本
开发建设海上风电的有利条件
1）资源优势。 我国海岸线长，风能资源丰富，品质好， 具备大规模发展海上风电的资源条件。
2）电力市场条件好 东部沿海地区是国内经济最发达的地区， 电力市场空间巨大。
中国海上风电发展前景
3)设备制造产业逐步成熟
我国风电设备制造产业已经逐渐成熟。 2009年两个中国企业进入世界风电市场份额前五名。 当前国内大容量的海上风电机组也正在试制中。
目（华锐3MW）
我国海上风电的主要问题： 海上风电技术有待发展 缺乏海上风场建设经验 风电政策和法规都亟需制定 建立海上风电示范项目势在必行
第一批示范项目
• 龙源如东150MW潮间带风电示范项目； • 中广核如东150MW近海风电示范项目； • 三峡集团响水200MW近海风电示范项目； • 中电投大丰200MW潮间带风电示范项目； • 中水建如东100MW潮间带风电示范项目； • 华能大丰300MW潮间带风电示范项目。
为了低价中标，开发商在方案中都将概算和风险 因素压到最低，在未来20年经营期内难以达到， 中标电价不是合理的投资电价.
• 2）与西部风电输送到沿海地区的成本进行对比 如果甘肃新疆的风电输送到沿海以后的成本低于 当地海上风电的成本，应优先开发西部风能资源
第四篇 海上风电发展前景
中国海上风电发展前景