5. 海上组合式漂浮风力发电专用技术的创新及应用
2010年,针对传统海上风电场需要在海底打桩建基础,投资成本高,单机3MW、5MW
发电效率低,且仅限于近海发展等弊端,山东长星风电科技有限公司紧抓风电产业向海上发展的趋势,依靠自身强大的研发力量,在国内率先研制成功了海上风电发展的全新技术——“海上组合式漂浮风力发电专用技术”。
该技术为海上风力发电提供一种正八边形组合式支撑结构漂浮平台(如下图所示),由
9个浮筒式风机组底座组成,通过支撑柱和支撑部件组成一个整体结构,利用三角形的稳定性将承受的载荷均匀分布,能经受住各种气候因素及波浪造成的复杂载荷,该平台漂浮在海面上工作,不受水深和离岸距离的限制,可以放置在海面任何一个角落,并可实现风能、太阳能等多种新能源综合利用,从而能够有效降低海上风电机组的安装及维护成本,利用率高,经济效益好。
5.1 海上组合式漂浮平台的安装
漂浮式基础结构设计,取代了桩式基础,降低了施工难度和建设成本,并且无水深限制,适用性更强,更使深海优质风能利用成为可能。
Ø 浅海区域:可将平台在浅海滩涂组装好再安装到海上。
Ø 深海区域:可将平台在大型的专业船只上搭建组装好,并可根据实际情况及时调整。
5.2 海上组合式漂浮平台的发电方式
既可并网发电,也可实现离网应用。
Ø 浅海区域:通过海底电缆与大陆电网联接,风机产生的电能可通过连接在发电机上的电缆输送到地面。
Ø 深海区域:深海中的漂浮平台远离陆地,若使用海底电缆,成本高,可实现非并网发电。
5.3 海上组合式漂浮平台的优势
与传统海上风电场相比,海上组合式漂浮风力发电专用技术的应用,取代了桩式基础结构设计,降低了安装与建设成本,并打破了传统海上风电仅能在近海发展的局限,能够充分利用年发电小时数更多的深海风能,大大提高了海上风电的经济性。
Ø 结构简单,成本低,经济性好,一次性投入,可长期收益。
Ø 正八边形的设计,底盘足够稳固,能经受住海上恶劣的环境。
Ø 工作人员可交通工具实现对平台的维护和保养,进入性强,不受时间限制和恶劣天气的影响,提高了工作效率。
Ø 平台的安装不受海水深度的限制,可放置在海平面任何一个角落,将深海风力发电变为现实。
项目
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传统海上风电场
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海上组合式漂浮风力发电场
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基础
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a.桩式基础受海水深度和离岸距离限制,仅适用于水深<30米区域;
b.成本随海上深度和离岸距离增加而增加;
c.需打桩,施工难度大,受地质条件限制;
d.固定在海底,不可移动;
e.一次性建设,不可回收利用;
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A.漂浮式结构设计,不受海水深度和离岸距离的影响,可安装在海上任何一个角落;
B.成本不受水深和离岸距离的影响;
C.施工方便,可近海组装后移动至目标位置
D.漂浮在海面,可移动;
E.可组装和拆卸,可回收利用
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安装
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a. 需要在目标风场安装
b. 海面作业难度大,成本高
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A.可在近海组装完毕后拖动至目标风场
B. 近海安装难度小,成本较低
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装机容量
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单个基础,单机容量有限
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组合式平台,可安装9台风力发电机组,并可根据客户需求,灵活调整总装机容量
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发电方式
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发电方式单一,只能风能发电
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可利用风能、太阳能、波浪能等综合发电
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运行维护
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a. 可进入性差,仅可海面进入
b. 风机故障,运行维护难
c. 需专业吊装、维护船只
d. 不可移动
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A.平台式设计,可通过海面或空中进入
B. 工作人员可在平台上24小时作业
C. 平台上拥有吊装设备
D. 平台可移动至近海维修、维护
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电力输送
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a. 海底电缆,随离岸距离增加而增加
b. 一般并入大电网
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A.海底电缆,随离岸距离增加而增加
B. 既可并网运行,也可实现非并网运行,为各类远洋活动提供能源
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可利用小时数
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仅限于近海开发,优势资源地区年利用小时数可在3000~4000之间
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既适用于近海开发,也适用于风能更为丰富的深海风电,年利用小时数可≥4000
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经济性
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仅适用于近海开发,投资大,建设成本高,维护难,可利用小时数低,经济性较差
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可开发深海风电,安装维护成本低,可利用小时数高,且可回收利用,经济性好
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“世界风电看中国,中国风电看长星”,长星风电“海上组合式漂浮风力发电专用技术”的成功研发和应用,对提高中国海上风电技术的自主创新能力,推动中国乃至世界海上风电产业实现跨越式发展和不断满足人类社会日益增加的能源需求具有重大意义,是推动人类社会实现可持续发展的领先世界的科技成果。目前长星风电在加强科技创新,增强核心竞争力的基础上,正积极争取国家政策支持,建设首批“海上组合式漂浮风力发电场”示范项目。长星风电将始终秉承“先忧后乐,发展长星,奉献社会”企业发展宗旨,继续发挥自身领先技术优势,与风能领域的同行携手并肩,共创绿色美好的明天!