关于海上风电场建设重大工程问题的研究论文_陈震峰

关于海上风电场建设重大工程问题的研究论文_陈震峰

江苏龙源振华海洋工程有限公司 江苏省南通市 221600

摘要:由于风力发电具有其独特的优势,逐渐成为许多国家可持续发展战略的重要组成部分。本文首先介绍了海上风电场建设工程的成本和效益、风险与安全,重点研究了海上风电场建设中需要关注的问题,同时提出了相应的建议,希望能为相关人士提供一定的参考。

关键词:海上;风电场;问题

前言

风能是一种清洁的可再生能源,与传统能源相比,风力发电不依赖矿物能源,没有燃料价格风险,发电成本稳定,也不会影响环境的质量。我国有很长的海岸线,为了更好的利用这些资源,相关研究人员需要加大对海上风力发电的建立,进而不断完善我国的海上风力发电技术。

1海上风电场建设工程的成本和效益、风险与安全

1.1海上风电场建设工程的成本和效益

欧洲近海风电场的建设成本统计指出,通常情况下,在总成本中发电机组占51%,基础结构占19%,风力发电机组与基础结构安装占9%,近海电力系统占9%,电力系统安装占6%,勘察与建设管理占4%,保险占2%。海上风电场建设工程建设的成本是陆上风电场建设成本的1.8倍到2.0倍。如果所选择的海上风电场场址距离陆地较远的话,会进一步加大建设工程建设的成本。同时,各种建设工程的影响因素所占的比例也会随之发生相应的改变,基础结构和海上施工的比例会加大。由于距离陆地较远的地方,海上风资源比较丰富,这也为风电发电带来了一定的经济效益。

1.2海上风电场建设工程的风险与安全问题

在海上风电场建设工程投入建设前,需要对的风险性和安全性进行评估。海上风电场建设工程的风险与安全问题主要包括以下几个方面:第一,波浪按重现期50 a,累计频率为1%波高考虑,风浪流的耦合动力作用引起的结构响应和安全评估;第二,北方海域的风电场需要考虑天气的影响,会受到冰冻和浮冰的影响;第三,需要制定强台风和超强台风的应对策略;第四,海水、盐雾会对基础工程结构、电气工程设备、风电机组产生较强的腐蚀作用,需要制定防护措施;第五,当航行船只遭遇恶劣天气或者是失去动力时,会容易与风电场发生碰撞现象;第六,高耸于高电导性海水及宽阔海面的风电设备,会容易受到雷电的侵害,需要做好安全防范措施;第七,在风、浪、流、潮工程环境中,需要保证施工设备自身生存条件、作业效能及作业安全;第八,如果风电场的选址位于海防一线,很容易受到国防安全和反恐安全的影响;第九,由于海域的气候条件比较复杂,所以,需要配备和研制风电场抢修、救援装备。

2海上风电场建设中需要关注的问题和相应的建议

2.1前期准备

第一,要想规划海上风电建设项目,就需要充分了解拟建风电场海域的风能资源情况。当前我国严格按规范要求设置的海上测风塔数量甚少,测风时间也很短,不足以反映风能资源的真实情况。所以,需要收集、积累、分析、评估和后评估海上侧缝投入和风能源资料;第二,我们需要以循序渐进的心态,去衡量海上风电场的规模发展,不能一味强调建设的一步到位,避免出现当下的技术长期冻结大片风能丰富的海域的状况。同时,海上风电场规划设计不可以随意滥用海域面积,应该要充分结合风能工程学科与气象学科,最大程度上利用风能资源;第三,通过产业的水平及垂向兼并重组,把前期风电技术经过多渠道引进的风电技术的局面,转化为我国风电设备自主研发、风电产业开发的快速发展局面。同时,应该重点强调风电实际产能和合理消纳增长的评比以及产品的升级换代和电场的设计优化,不应该过多的宣传风机装机容量增长成绩统计及定型产品批量产能。此外,风电建设工程应该强的是工程规划的权威性。

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2.2制定相关的发展机制和体系

第一,需要梳理海上风电发展机制,并制定符合海上风电实际情况的电价。同时,整合资源地区电网公司、能源公司、海上施工公司、设备生产厂家等多方的利益分配,进而调动各方工作的积极性,保障运用于海上风电场风机的质量和产出效益;第二,对于应用海上的风机来说,既要满足特点海域的海洋划设计,又要满足特定海域的条件。并在风机进行了规范化的试验,检验合格后,在进行运用,确保检验不合格的风机不用于海上风电场。同时,在对风机组设计选型时,需要充分考虑其性能和可靠性。此外,还需要进一步加强国家海上风电技术研发中心的建设,加快设计标准制定及认证体系的建立、完善工作,加强风电设备的电网友好性、可控性和安全性的研究。

2.3多方兼顾,和谐发展

第一,海上风电工程涉及多个学科的技术,以海上风电基础工程为例,会涉及到气象条件、海洋环境、地质构造,还会涉及到高性能结构、高性能材料、精细化设计、专用化设施、现代化施工、全寿命维护、信息化管理,所以,海上风电工程没有跨学科协作攻关是行不通的。为了发挥行业协会信息与咨询公共服务平台的重要作用,组织好多学科、跨学科融合协作,形成强大的技术支撑,需要积极做好以企业为主体的产学研工作;第二,规划及风电场选址要充分结合国家国防的要求,周密关照各类功能区的需求,多方兼顾,和谐发展,同时保护好生态环境。

2.4技术保证及安全对策

第一,建立海上风电场全寿命设计及全程认证体系,需要涵盖前期规划、中期的严格认证、后期改造打算和拆除的设计安装,进而保证海上风电场的可持续发展;第二,充分研究台风微气象对海上风电结构物作用的原理,对台风袭击应作慎重考虑,落实海上风电机组防台风技术保证及安全对策;第三,由于滩涂作业难度大,所以,需要开发特种工程装备和特种工程技术,重视使用垂直轴、大功率风机;第四,在以当下技术确保风电安全并网的同时,重视海上风电利用途径的多元化,如直供海岛和用户,直供特种产业需求的非并网利用,尤其是远海深水建设风电站,可依此建立海上生产平台,改送电上岸为送产品上岸。

2.5其他

第一,重视海上风电技术及管理人才培养,尤其是重点培养关于我国现有的102个风机整机制造企业的人才培养。同时,还需要加强对240个风电场的调试、维修、管理技术人员的培养力度;第二,我国海岛多达6 000多个,所以,可以在海岛上尤其是无人居住海岛上,利用大功率风机和分布式供电系统消纳海上风电,进而开发海上用电的途径;第三,需要对海上风电场建设与海洋能发电场建设进行综合考虑,进而促进各种储能技术综合应用发展。同时,还需要探索和开发海上风能、海洋能、太阳能等新型能源,并建成海上新能源综合基地的可行性;第四,由于目前国内尚无完整系统的近海风电施工规范,因此,施工技术方案的可行性尤为重要。施工方案的成立与否直接决定工程的成败,并直接影响着电价水平,因而,施工方案的评审应成为项目评标的核心环节和前提。主管部门对项目评标应采用两阶段评标办法,即在施工技术方案得到评审通过的基础上,方可进入下一阶段商务标的评审,以营造良好投资环境,促进海上风电建设工程的健康发展。

结束语

综上所述,研究和发展海上风电具有重大的战略意义,同时也受到了比较严峻的挑战。我们应该坚持科学发展理念,坚持创新和特色结合的跨越式、可持续发展,通过科学技术不断推进我国海上风电场建设,保证海上风电风电的健康发展。

参考文献:

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[2]魏书荣,何之倬,符杨,黄苏融,张路.海上风电机组故障容错运行研究现状分析[J].电力系统保护与控制,2016,44(09):145-154.

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论文作者:陈震峰

论文发表刊物:《基层建设》2017年第30期

论文发表时间:2018/1/16

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