海上风电

1 2
海上 海上
华锐3.0 华锐3.0 上海电气 3.6 金风2.5
大唐新能源 中国电力投资有限公司 联合体
3
4
东台
大丰
20万
20万
潮间带
潮间带
0.6235
0.6396
山东鲁能集团有限公司
龙源电力集团股份有限 公司
八、海上风电的优势
风力强劲 可用较大型设备 不占土地 视觉、噪音影响较小 距我国电力负荷中心较近
竞争激烈
参加竞标的有中国国电龙源、中国国电电力、中 国大唐新能源、中国大唐国际、中国华电新能源、中 国华能新能源、中电投、中海油、中广核、中节能、 中国风电、中电国际、中国风电、河北建设、京能公 司等几十个实力强大的单位。
江苏海上风电中标情况
序号 项目 名称 滨海 射阳 装机 规模 30万 30万 类型 中标机型 中标电 价 0.737 0.7047 中标业主
规划内容
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。 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。 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。 沿海各省市积极开展海上风电规划，有些省市已完成并 通过了审查。
七、海上风电特许权项目招标
第一批4个海上风电项目选在江苏省，分别为： • • • • 滨海 射阳 东台 大丰 近海风电场项目 30万kW 近海风电场项目 30万kW 潮间带风电场项目 20万kW 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。 各项目要求在四年内建设完成
开发推广阶段
商业试验阶段
2000年丹麦建成 商业海上风电场
2008、2009和2010年 商业应用列入各国日 程，海上风电进入发 展快车道
瑞典海上风电厂
英国海上风电场
英国Barrow海 上风电厂
二、世界海上风电装机情况
英国成为海上装机容量达1.8GW，占世界总装 机的一半以上，其次是丹麦832 MW、荷兰246 MW 、比利时195 MW、德国168 MW及、瑞典163 MW 等。共涉及5个国家的10个风场，欧洲海上风电总装 机达到3452 MW。
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正在开发的机型 处于开发阶段的海上大兆瓦机型有11个，涉及10个厂家。 金风科技（GW126/6000）6MW机型 Vestas（V164-7MW）7MW机型 东方汽轮机（FD140A-5.5MW）5.5MW机型 远景能源（E128-3600）3.6MW机型 GE（GE4.1-113）4.1MW机型 上海电气（W5000-132）5MW机型 湘电股份（XE3000）3MW机型 明阳风电（SCD-6MW）6MW机型 三一电气（SE130-6.0MW）6MW机型 运达风能（WD-5000）5MW机型
江苏海上风电规划
2015年 装机460万千瓦。 其中，近海200万千瓦， 潮间带260万千瓦； 2020年 装机945万千瓦。 其中，近海655万千瓦， 潮间带290万千瓦。
盐城 2015年：454万kW 2020年：839万kW
潮间带 2015年：260万kW 2020年：290万kW
近海 南通 2015年：200万kW 2020年：655 万kW 2015年：200万kW 2020年：655 万kW
a 300 ton (not counting the rotor)
Siemens is testing a new gealess conzept for wind turbines The purpose of the installation is to evaluate if the Direct Drive technology may be competitive with geared machines for larger turbine sizes
目前，欧洲海上风电场的主要生产厂商分别是：西门 子、维斯塔斯、WinWinD、GE、REpower、Multibrid、 Nordex、BRAD和Enercon。 根据安装风电机组数量，西门子（386台）和Vestas （349台）为最大的2个制造商。另外在运行的还有18台 WinWind风电机组，14台GE风电机组，8台REpower风 电机组，6台Multibrid风电机组，2台Nordex风电机组， 1台BRAD风电机组，1台Enercon风电机组和43台其他制 造商的风电机。
SWT-3.0-101 direct drive wind turbine
Permanent magnet generatorFull scale converter
GE 4.0-110
国外主要厂家海上机组市场份额
3）海上风电设备运输
4）海上风电机组吊装
5）海上风电的送出
电网传输包括交流输出 （AC）和直流输出(DC) 两种。如果海上风电场离 岸较远，电网有功功率损 失较重，不适宜使用交流 输出形式而适宜采用高电 压直流（HVDC-High Voltage DC）输出形式。
四、海上风电出现过的主要问题
风电设备问题
海上特殊环境引起的风电机组故障，令机组成批拆卸 返厂修理。
单桩基础管塔倾斜问题 2009年的欧洲并网的海上风电机组中，88%选用单桩 基础，8.5%选用重力基础,3%选用三桩基础。 单桩基础出的问题主要存在于单桩顶部与塔架起到连 接作用的灌装水泥上面。单桩基础保持塔架在固定的位置 ，但是由于风机作用在单桩基础上面的强作用力使得基础 产生位移。调查结果显示，大部分被调查的离岸风场都存 在着偏离的问题。
1436
341
2215
779
3554
1444
三、取得成功的经验和技术
1、海上风电基础和施 工技术
风电场基础目前使用较 广泛的有5大类，分别是重 力基础、单基桩基础、导 管架基础、吸入沉箱基础 和浮式基础。其中在实际 中有广泛的应用的三种基 础形式见图。
three 90 metre long pylons, which are driven into the ocean bed to support the offshore wind turbines.bove the water surface the turbine stands on a cross piece connected to the pilings, which is accurately levelled using Enerpac's Synchronous Lifting System.
制造厂 金风科技 华锐科技 3.0 上海电气 2.0 联合动力 3.0 广东明阳 3.0 重庆海装 2.0 三一电气 2.0
容 2.5 量 （MW） 3.0 (研发 中) 6.0
3.6 5.0 5.0 6.0 5.0 3.0
8）漂浮式海上风电试验
挪威建造的世界上第一个漂浮式风电场，Hywind公司成功解决了漂浮式风 电场设计和建造关键技术问题，取得了令人惊叹的成果。这个漂浮式海上风电 试验场离岸约30公里，水深220米，安 一台Simens 2.3MW风电机组。现场风力 强劲，处于满发状态。当时浪高3米，但十 分稳固。据介绍所有技术已到实用阶段。 目前的主要任务是要减少重量以便减少成\ 本。右图是这台深海风机的示意图。有关 具体数据如下： 1、海上漂浮式基础，可用于水深120-700 米的深海； 2、风机重量 138吨； 3. 纤绳 100米； 4. 排水量 5300立方米； 5. 水线直径 6米； 6.钢制塔和钢质水下结构; 7.空气动力变桨调节； 8.海上组装,适合北海极端环境等等。
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样机下线机型
已经下线的海上大兆瓦机组有6种机型，涉及5个厂
家。 华锐风电（SL5000系列，下线1台）5MW机型 （SL6000系列，下线1台）6MW机型 金风科技（GW115/3000，下线1台）3MW机型
重庆海装（H127-5000，下线1台）5MW机型
湘电股份（XE5000系列，安装2台）5MW机型 明阳风电（SCD2.75系列，安装1台）2.75MW机型
河北
蒙西
蒙东 东北 甘肃酒泉 新疆哈密
江苏沿海
六、我国已进行的尝试
金风的首台海上风电机组试验
华锐3MW海上机组整体运输
华锐海上机组吊装
龙源潮间带海上试验风场
•
龙源江苏如东3万千瓦试验风电场共有8个风机生产厂 家、9种机型、16台机组，总装机容量3.2万千瓦。单机容 量分别为1.5MW、2.0MW、2.5MW、3.0MW，机组形式分别有 低桩承台、五桩导管架、六桩导管架、七桩导管架等。
世界海上风电发展情况
4000
3500
3000
装机容量MW
2500
2000
1500
1000
500Leabharlann Baidu
0 累计（MW） 新增（MW）
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
32
23
77
45
237
160
496
259
583
87
672
89
870
198
1095
225
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各种海上机型开发进展情况
图 2海上大兆瓦风电机组总体进展情况统计 从图可以看出，海上风电机组技术难度较大，大多数厂家开展研发
的时间不长，经验不足，多数机型处于样机研发和试制阶段，已有批量 运行业绩的只有西门子和华锐风电两个厂家的三个机型，并且华锐机组 的运行时间短，机组稳定性有待提高。
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发展中的海上机型
九、海上风电的挑战
1）海上风力资源
2）海上风电设备 3）海上风电工程施工 4）海上风电场电力送出 5）海上风电场运行维
6）恶劣海况、台风等自然灾害
风电设备
2、中国海上机型及生产厂家 批产机型 实现批量生产的有2个厂家，3种机型。 西门子（SWT-2.3-101，运行433台）2.3MW机型 （SWT-3.6-120，运行315台）3.6MW机型 华锐风电（SL3000系列，运行36台）3MW机型
风起云涌的海风风电开发
一、风电向海上发展
由于欧洲、英国等：
1）土地所限，陆上难 以发展大规模风电；
2）地貌改变，引起诸 多抱怨； 陆上发展受到限制。 3）海上风资源优越。 他们选择向海上发展 ，并为发展海上风电进 行了多年的技术准备工 作，海上风电逐步发展 起来。
研究阶段
1991年丹麦建成第 一个海上风电场
The C-Power project uses a "gravity-based" foundation design, They weigh about 3,500 tones empty, and double that full (for 25m water depths).
2、海上海上风电机组
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近期可批产机型 近期可批产的机型有4个厂家的4种机型。
金风科技（GW2500系列，运行1台）2.5MW机型
Vestas（V112-3MW，无海上运行业绩）3MW机 型 上海电气（W3600-116，运行1台）3.6MW机型 GE（GE2.75-103，同款陆上机型运行450台，该机
型在国内
将改装成海上机组推向市场）2.75MW机型
海上风电机组基础类型
五、我国海上风电规划
目前为止，我国风电场建设基本在陆上进行，继续发 展遭遇电网和消纳不畅和配套设施建设滞后瓶颈。海上风 电成为新的发展方向。 海上风电区域： • 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。 • 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。 • 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。
AC和DC电能传输效率对比
6）电力送出工程
Concrete bags
Rock dumping
7）海上风电的运 行维护
海上风电场的 运行和维护成本高 于陆地风电场。主 要是海上风电常受 到恶略的自然环境 、复杂的地理位置 和困难的交通运输 等方面的影响，运 行和维护中成本过 高。随着不断地向 远海海域开发大型 风电场，海上风电 场的运行和维护成 本会不断加大。