中國儲能網(wǎng)訊:近年內(nèi)地海上風電發(fā)展迅速,主要因為海上風力資源更強更穩(wěn)定(可開采量達5億千瓦),且海上風機單機容量更大,利用小時數(shù)也更高,同時靠近用電區(qū)域。2015年中國海上風電新增裝機容量36萬千瓦,同比增57%,累計并網(wǎng)裝機容量達101.78萬千瓦,增長快速。
海上風電場的基本構成及其建造方式是怎樣的?
世界上最早的海上風電場是丹麥于1991年在 Vindeby 建成并投入使用,該風電場由11個功率為450kW 的風電機組組成。一個完整的海上風電場一般由一定規(guī)模數(shù)量的風電機組(單個的風電機組包括葉片、風機、塔身和基礎部分 )和輸電系統(tǒng)構成。
? 陸地基礎—該基礎結構是海上風電場采用的第一種基礎結構,主要是靠體積龐大的混凝土塊的重力來固定風機的位置。
? 單樁基礎—該基礎結構適用于<30m的中水域,利用打樁、鉆孔或噴沖的方法將樁基安裝在海底泥面以下一定的深度,通過調(diào)整片或護套來補償打樁過程中的微小傾斜以保證基礎的平正。
? 基角架基礎—該基礎結構適用于30m~60m的中水域,較單樁基礎結構更為堅固和多用,但其成本較高。
? 浮式基礎—該基礎結構適用于>60m的深水域,由于其不穩(wěn)定,意味著僅能應用于海浪較低的情況。聽說目前最牛的可以在30米水深就能用浮式的。不過沒有工程實例。
海上風電場的輸電系統(tǒng)
迄今為止已建成海上風電場大部分采用高壓交流輸電系統(tǒng)(HVAC),其由以下幾部分組成:交流集電線路,海上升壓站和無功補償設備,海底電纜,陸上變電站和無功補償設備。通過交流集電線路將各個風力發(fā)電機組產(chǎn)生的電收集起來, 再通過海上升壓站將電壓升高,然后通過海底電纜將電輸送到岸上變電站。此外,基于電網(wǎng)換相換流器(LCC)的直流輸電系統(tǒng)被廣泛應用于陸上長距離輸電和海底電纜等領域,技術較為成熟,也可被運用到海上風電輸電領域。
海上風電場的建造
海上風電機組的安裝可通過千斤頂駁船或者浮吊船完成。
海上風電機組的安裝方式
根據(jù)歐洲地區(qū)海上風電場施工工程公開的Opti-OWECS報告,海上風電機組的安裝方式主要有三種:
千斤頂安裝(Jack- up Installation),
半沉式安裝(Semi-Submersible Installation)
漂浮式安裝(Float-Over Installation)。
其中的選擇取決于海水深度、起吊機的能力和駁船的載重量。
英國的風電場的具體劃分(英國目前應該是世界上Offshore Wind Farm 發(fā)展相對成熟的市場了)。如下圖所示: 整個風電系統(tǒng)大致可以分為7個部分項目建成后,1-3歸項目開發(fā)商運營和維護,4-7歸OFTOs (Offshore Transmission Owners)運營和維護。
下面看看華電的1001號自升式海上作業(yè)平臺。它的四只腳穩(wěn)穩(wěn)地立在海底并把整個船體托出水面,船體構成了一個寬闊的施工作業(yè)平臺,這艘船可是價值將近4億,全國一共也沒有幾艘!
這艘“多功能神船”集打樁、風機運輸及分體式安裝功能于一身,具有施工及安裝效率高、安裝精度高、抗風浪能力強的優(yōu)點。
海上風電是清潔能源建設的另一個戰(zhàn)場,不占用緊缺的土地資源,遠離城鎮(zhèn)及居民生活區(qū),對環(huán)境及景觀負面影響小。海上風電機組受噪聲制約小,轉速一般比陸上高10%,風機利用效率相應提高5%-6%。如今,在國家大舉推廣清潔能源的當下,預計未來風電行業(yè)發(fā)展前景廣闊。




