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“長星風電”海上組合式漂浮風力發(fā)電專用技術的研發(fā)及應用

2011-12-27 來源:長星集團 瀏覽數:1563


5. 海上組合式漂浮風力發(fā)電專用技術的創(chuàng)新及應用
  2010年,針對傳統(tǒng)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(fā)電效率低,且僅限于近海發(fā)展等弊端,山東長星風電科技有限公司緊抓風電產業(yè)向海上發(fā)展的趨勢,依靠自身強大的研發(fā)力量,在國內率先研制成功了海上風電發(fā)展的全新技術——“海上組合式漂浮風力發(fā)電專用技術”。
  該技術為海上風力發(fā)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(wěn)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(yōu)質風能利用成為可能。
  Ø 淺海區(qū)域:可將平臺在淺海灘涂組裝好再安裝到海上。
  Ø 深海區(qū)域:可將平臺在大型的專業(yè)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(fā)電方式
  既可并網發(fā)電,也可實現離網應用。
  Ø 淺海區(qū)域:通過海底電纜與大陸電網聯(lián)接,風機產生的電能可通過連接在發(fā)電機上的電纜輸送到地面。
  Ø 深海區(qū)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(fā)電。
5.3 海上組合式漂浮平臺的優(yōu)勢
與傳統(tǒng)海上風電場相比,海上組合式漂浮風力發(fā)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(tǒng)海上風電僅能在近海發(fā)展的局限,能夠充分利用年發(fā)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(wěn)固,能經受住海上惡劣的環(huán)境。
  Ø 工作人員可交通工具實現對平臺的維護和保養(yǎng),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(fā)電變?yōu)楝F實。

傳統(tǒng)海上風電場與海上組合式漂浮風力發(fā)電場對比

項目
傳統(tǒng)海上風電場
海上組合式漂浮風力發(fā)電場
基礎
 
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(qū)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;
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
安裝
a.      需要在目標風場安裝
b.      海面作業(yè)難度大,成本高
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
裝機容量
單個基礎,單機容量有限
組合式平臺,可安裝9臺風力發(fā)電機組,并可根據客戶需求,靈活調整總裝機容量
發(fā)電方式
發(fā)電方式單一,只能風能發(fā)電
可利用風能、太陽能、波浪能等綜合發(fā)電
運行維護
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(yè)吊裝、維護船只
d.      不可移動
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(yè)
C. 平臺上擁有吊裝設備
D. 平臺可移動至近海維修、維護
電力輸送
a. 海底電纜,隨離岸距離增加而增加
b. 一般并入大電網
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
可利用小時數
僅限于近海開發(fā),優(yōu)勢資源地區(qū)年利用小時數可在3000~4000之間
既適用于近海開發(fā),也適用于風能更為豐富的深海風電,年利用小時數可≥4000
經濟性
僅適用于近海開發(fā),投資大,建設成本高,維護難,可利用小時數低,經濟性較差
可開發(fā)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

   當前,有業(yè)內人士將風電技術的發(fā)展分為三部曲:“當前的陸上風電技術”——“正研發(fā)的近海風電技術”和“未來的海上風電技術”,而長星風電“海上組合式漂浮風力發(fā)電專用技術”的成功研發(fā),解決了海上風電存在的高成本、安裝難度大、不易維護等難題,使深海風能的開發(fā)和利用成為現實,為深海風電的規(guī)模化發(fā)展開啟了成功之門,具有劃時代的戰(zhàn)略意義。
  “世界風電看中國,中國風電看長星”,長星風電“海上組合式漂浮風力發(fā)電專用技術”的成功研發(fā)和應用,對提高中國海上風電技術的自主創(chuàng)新能力,推動中國乃至世界海上風電產業(yè)實現跨越式發(fā)展和不斷滿足人類社會日益增加的能源需求具有重大意義,是推動人類社會實現可持續(xù)發(fā)展的領先世界的科技成果。目前長星風電在加強科技創(chuàng)新,增強核心競爭力的基礎上,正積極爭取國家政策支持,建設首批“海上組合式漂浮風力發(fā)電場”示范項目。長星風電將始終秉承“先憂后樂,發(fā)展長星,奉獻社會”企業(yè)發(fā)展宗旨,繼續(xù)發(fā)揮自身領先技術優(yōu)勢,與風能領域的同行攜手并肩,共創(chuàng)綠色美好的明天!

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