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海上风电机组基础结构第一章


能源总量
据估计到达地球的太阳能中只有大约2%转化为风能,全球的风能 约为2.74×109MW,其中可利用的风能为2×107MW,比地球 上可开发利用的水能总量还要大10倍。
风能提水 风能动力
风能概况
风能的特征
风能、太阳能和生物质能发展速度最快,产业前景 也最好。风力发电相对于太阳能、生物质能等新能 源技术更为成熟、成本更低、对环境破坏更小,被 称为最接近常规能源的新能源,因而成为产业化发 展最快的清洁能源技术。
基础
由于海上风电机组的基础处于海 上,增加了许多额外载荷和不确 定因素, 因而设计较为复杂, 结 构形式也由于不同的海况而多样 化, 因而, 基础设计成了海上风 电场设计的关键技术之一。
内容及计划
本课程主要内容
第一章:绪论
(陈达)
第二章:海上风电机组基础结构环境荷载 (江朝华)
第三章:桩承式基础 第四章:重力式基础
班牙用电量的16%来自风电,
德国用电量的8%来自风电, 风电已成为欧洲国家能源转
欧洲风能发展目标
型的重要支撑,这为全球能 欧洲风能利用协会将在欧洲的近海岸地
源结构转型树立了榜样。
区进行风能开发利用,希望在2020年风
能发电能够满足欧洲居民的全部用电需
求。
中国风电装机发展
中国风电装机发展
中国风电装机容量
叶片
通常海上风电机组上安装有3 片叶片, 而叶片的尺寸大小直接 决定了海上风力发电机的功率 大小。
风机
风机是风力发电的核心部分, 主 要由转子、风速计、控制器、 发电机、变速器等部分组成。
塔身
塔身一般由空心的管状钢材制成 , 设计主要考虑在各种风况下的 刚性和稳性, 根据安装地点的风 况、水况和风轮半径条件决定塔 身的高度, 使风叶片处于风力资 源最丰富的高度。
我国风力发电始于上世纪80年代,自 从2006年1月1日开始实施可再生能源
2007年
法后,中国风电市场前期稳步发展、 后期迅猛发展。如今在全球的风能发 展中,中国风力发电的发展速度最快, 至 2012 年 6 月 , 我 国 并 网 风 电 达 到 52.58GW , 国 家 电 网 调 度 范 围 达 到 50.26GW,超过美国跃居世界第一。 2012年8月发布的《可再生能源发展 “十二五”规划》提出到2015年,风 电累计并网运行达1×105MW。
国外海上风电总体情况
目前国际上已建成且投入商业运行的海上风电场基本上 都在欧洲,这主要是由于欧洲基本不受台风的影响,发 展海上风电场具有优势条件。自20世纪80年代起,欧洲 开始积极探讨海上风电开发的可行性。
瑞典
瑞典于1990年安装了第一台实验性海上风电机组,离岸 350m,水深6m,容量为220kW,该机组1998年停运。 1997年开始在海上建立5台600kW的风电机组。2000年, 兆瓦级风电机组开始在海上应用示范,并规划筹建11座 海上风电场,至2008年已建成15座海上风电场。
(陈达) (陈达)
第五章:浮式基础
(陈达)
第六章:海上风电机组基础防腐蚀
(江朝华)
第一章:绪论
1.1 海上风电发展概况
1.1.1 国外海上风电发展概况 1.1.2 国内海上风电发展概况 1.2 海上风电机组基础结构的分类和组成 1.2.1 桩承式基础 1.2.2 重力式基础 1.2.3 浮式基础
风能概况
1.1.1 国外海上风电发展概况
丹麦
丹麦发展海上风电也较早,全国有6%的用电来自近海风电场。1991 年丹麦在波罗的海洛兰岛西北沿海附近建成了世界上第一个海上风 电场,安装11台450kW风电机组,1995年又建成10台500kW海上风 电机组,2003年还建成了当时世界上最大的近海风电场,共安装80 台2.0MW风电机组。出于对环境的考虑,丹麦的海上风电场只关注 那些偏远的水深在5~11m之间的海域,所选的区域须在国家海洋公 园、海运路线、微波通道、军事区域等之外,距离海岸线7到40km, 使岸上的视觉影响降到最低。根据丹麦政府能源计划法案,2030年 以前丹麦风力发电量将占全国总发电量的50%,其中,近四分之一 的风力发电量是由海上风电供给,最近,丹麦政府提出到2050年全 部摆脱对化石能源的依赖。全Biblioteka 风电装机发展全球风电装机发展
全球风电装机容量
截止2011年底,全球风电装
机 容 量 达 到 了 2.38×105MW ,
累计装机容量实现了21%的
年增长。全球75个国家有商
业运营的风电装机,其中22
个国家的装机容量超过1GW,
风电正在以超出预期的发展
速度不断增长。目前,丹麦
用电量的28%来自风电,西
内陆局部风丰 丰富区。
富区:
一些地区由于湖 泊和特殊地形的 影响,形成一些 风能丰富点,如 鄱阳湖附近地区、 湖北的九宫山和 利川以及湖南八 面山等地区,适 合建设零星的中 小型风电场。
海上风能丰富区
中国海上风资源
海上风电优势
海上风电具有不占用土地资源、 受环境制约少、风电机组容量更 大、年利用小时数更高、更具规 模化开发的特点,使得近海风力 发电技术成为近来研究和应用的 热点。
我国海上风能资源
我国海上可开发和利用的风能储 量约2×105MW,海上风能资源 丰富,有巨大的蕴藏量和广阔的 发展前景,特别是东部沿海水深 50m内的海域面积辽阔,距电力 负荷中心很近,随着开发技术的 成熟,海上风电必将成为我国东 部沿海地区可持续发展的重要能 源来源。
江苏省海上风电开发布局图
1.1.1 国外海上风电发展概况
海上风电机组基础结构 陈达
参考书目录:
教材
《海上风电机组基础结构》陈达 等编著
推荐参考书
《海上风电机组地基基础设计理论 与工程应用 》王伟、杨敏 编著
《制备技术-海上风力发电机组-制造 方法》吴佳梁、李成锋编著
《海上风力发电机组-几何参数设计》 吴佳梁、李成锋 编著
海上风电场的构成
一个完整的海上风电场由一定规模数量的单个风电机组和海 底输电设备构成。单个的风电机组包括叶片、风机、塔身和 基础部分。
2050年
中国风资源
“三北”地区
东北、华北、西北可开发利用的风能储量约2亿kW,约占全国陆 地可利用储量的79%。该地区地形平坦,没有破坏性风速,是我 国连成一片的最大风能资源区,有利于大规模开发风电场。
沿海及其岛屿地区
包括山东、广西和海南、江苏等省市沿海近10km宽地带,约占 全国陆地可利用储量的4%。东南沿海及其岛屿是我国风能最佳
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