海上風(fēng)電場

從全球范圍來看，自20世紀(jì)90年代以來，海上風(fēng)電經(jīng)過十多年的探索，技術(shù)已日趨成熟。到2006年底，全球海上風(fēng)電裝機(jī)容量已達(dá)到90萬千瓦，特別是丹麥和英國發(fā)展較快，裝機(jī)達(dá)到40萬千瓦和30萬千瓦。據(jù)歐洲風(fēng)能協(xié)會預(yù)測，到2010年，海上風(fēng)電將會達(dá)到1000萬千瓦，2020年達(dá)到7000萬千瓦，發(fā)展前景十分廣闊。

中國海上風(fēng)能資源豐富，且主要分布在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)較強(qiáng)、又缺乏常規(guī)能源的東南沿海地區(qū)。國內(nèi)首個(gè)海上風(fēng)電場--上海市東海大橋10萬千瓦風(fēng)電場項(xiàng)目已經(jīng)開工建設(shè)，計(jì)劃于2009年建成投產(chǎn)。中國海上可開發(fā)風(fēng)能資源約7.5億千瓦，是陸上風(fēng)能資源的3倍。如東海大橋風(fēng)電場年有效風(fēng)時(shí)超過 8000小時(shí)，投產(chǎn)后滿負(fù)荷小時(shí)數(shù)可達(dá)到2600小時(shí)以上，發(fā)電效益高于陸上風(fēng)電場30%以上。

根據(jù)中國國家發(fā)改委“十三五”風(fēng)電規(guī)劃，2020年中國海上風(fēng)力電裝機(jī)500萬千瓦，規(guī)劃到2020年海上風(fēng)電在建1000萬千瓦。

《海上風(fēng)電場設(shè)計(jì)與運(yùn)行/風(fēng)力發(fā)電工程技術(shù)叢書》主要包括海上風(fēng)能和海上風(fēng)電場選址介紹、海上風(fēng)電機(jī)組主要組件和設(shè)計(jì)、海上風(fēng)電場并網(wǎng)、海上風(fēng)電場的安裝和運(yùn)營等內(nèi)容。

《海上風(fēng)電場設(shè)計(jì)與運(yùn)行/風(fēng)力發(fā)電工程技術(shù)叢書》可作為海上風(fēng)電的工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)、培訓(xùn)用書，也可作為風(fēng)電工程領(lǐng)域研發(fā)人員和高等院校研究人員參考。

本書是關(guān)于海上風(fēng)電場建設(shè)方面的理論與實(shí)踐專著，包括海上測風(fēng)、海上風(fēng)機(jī)的建設(shè)、海上風(fēng)電建設(shè)專項(xiàng)技術(shù)三個(gè)部分，結(jié)合研究成果與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)系統(tǒng)論述了海上風(fēng)電場建設(shè)技術(shù)，可供海上風(fēng)電開發(fā)的技術(shù)人員提供參考和借鑒。

前言

第一部分 海上風(fēng)能和海上風(fēng)電場選址介紹

第1章 海上風(fēng)能介紹

1．1 風(fēng)能

1．2 海上風(fēng)電場

1．3 能量成本

1．4 風(fēng)電機(jī)組

1．5 爭議問題

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參考文獻(xiàn)

第2章 海上風(fēng)電場建設(shè)和運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)學(xué)研究

2．1 引言

2．2 投資成本

2．3 運(yùn)行費(fèi)用

2．4 海上風(fēng)電場的主要經(jīng)濟(jì)驅(qū)動(dòng)因素

2．5 單位電量成本

2．6 未來海上風(fēng)電的成本

2．7 結(jié)論

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參考文獻(xiàn)

第3章 海上風(fēng)電場的風(fēng)資源：特點(diǎn)與評估

3．1 風(fēng)資源評估的關(guān)鍵事項(xiàng)

3．2 海上風(fēng)資源環(huán)境的性質(zhì)

3．3 重要數(shù)據(jù)參數(shù)

3．4 觀測方法

3．5 建模方法

3．6 未來趨勢

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參考文獻(xiàn)

第4章 測量海上風(fēng)況的遙感技術(shù)

4．1 引言

4．2 傳統(tǒng)方法

4．3 基于表面的遙感技術(shù)

4．4 星載RS

4．5 案例研究——近海風(fēng)電場項(xiàng)目

4．6 未來趨勢

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參考文獻(xiàn)

第二部分 海上風(fēng)電機(jī)組主要組件和設(shè)計(jì)

第5章 海上風(fēng)電機(jī)組葉片材質(zhì)的研發(fā)

5．1 對葉片材質(zhì)的主要要求

5．2 葉片設(shè)計(jì)過程中測試材料和結(jié)構(gòu)的作用

5．3 關(guān)于材料選擇和葉片設(shè)計(jì)的案例研究

5．4 未來趨勢

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參考文獻(xiàn)

第6章 海上風(fēng)電機(jī)組葉片的設(shè)計(jì)

6．1 引言

6．2 空氣動(dòng)力學(xué)

6．3 材料

6．4 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

6．5 制造

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參考文獻(xiàn)

第7章 海上風(fēng)電機(jī)組齒輪箱設(shè)計(jì)及傳動(dòng)系動(dòng)力學(xué)分析

7．1 引言

7．2 WTGS齒輪箱設(shè)計(jì)——概念階段

7．3 WTGS齒輪箱設(shè)計(jì)——研發(fā)階段

7．4 WTGS齒輪箱設(shè)計(jì)——生產(chǎn)階段

7．5 動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)分析

7．6 總結(jié)

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參考文獻(xiàn)

第8章 海上風(fēng)電機(jī)組發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)

8．1 發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問題

8．2 電機(jī)的類型和操作原理

8．3 發(fā)電機(jī)的實(shí)際設(shè)計(jì)與制造

8．4 海上風(fēng)電機(jī)組發(fā)電機(jī)的選擇

8．5 海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)的未來趨勢

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參考文獻(xiàn)

第9章 電力電子部件建模

9．1 概況

9．2 半導(dǎo)體元件和開關(guān)電子管

9．3 濾波電感器

9．4 濾波電容器

9．5 評價(jià)手段和設(shè)計(jì)方法

9．6 1MW的2L—VSC的計(jì)算案例

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參考文獻(xiàn)

第10章 海上風(fēng)電機(jī)組塔架的設(shè)計(jì)

10．1 簡介

10．2 塔架功能及類型

10．3 參考標(biāo)準(zhǔn)

10．4 螺旋設(shè)計(jì)過程和負(fù)荷分析

10．5 殼體和法蘭尺寸

10．6 輔材、其他結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)和涂層

10．7 優(yōu)化考慮

10．8 結(jié)束語

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希臘符號列表

參考文獻(xiàn)

第11章 漂浮式海上風(fēng)電機(jī)組的設(shè)計(jì)

11．1 介紹

11．2 漂浮式海上風(fēng)電機(jī)組設(shè)計(jì)：主要預(yù)備步驟

11．3 漂浮式海上風(fēng)電機(jī)組設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問題

11．4 總結(jié)：案例研究

11．5 未來趨勢

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參考文獻(xiàn)

第三部分 海上風(fēng)電場并網(wǎng)

第12章 海上風(fēng)電場陣列

12．1 海上風(fēng)電場陣列的基礎(chǔ)

12．2 設(shè)計(jì)原則

12．3 主要內(nèi)容

12．4 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

12．5 變流器連接方式和集電裝置設(shè)計(jì)

12．6 風(fēng)電場尾流布局——尾流效應(yīng)

12．7 控制目標(biāo)

12．8 集電裝置的設(shè)計(jì)過程

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參考文獻(xiàn)

第13章 連接海上風(fēng)電機(jī)組和陸上設(shè)施的電纜

13．1 介紹

13．2 海上風(fēng)電場電纜

13．3 海上電纜的安裝、保護(hù)和挑戰(zhàn)

13．4 懸浮風(fēng)電機(jī)組和變電所的動(dòng)態(tài)電纜

13．5 海底電纜的機(jī)械特性

13．6 海上風(fēng)電場展望

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參考文獻(xiàn)

第14章 海上風(fēng)電機(jī)組與陸上電網(wǎng)的并網(wǎng)

14．1 介紹

14．2 風(fēng)電場集電系統(tǒng)

14．3 海上風(fēng)電輸電系統(tǒng)

14．4 電壓源換流器

14．5 未來海上風(fēng)力發(fā)電輸電計(jì)劃的發(fā)展

14．6 總結(jié)

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參考文獻(xiàn)

第15章 海上風(fēng)電場儲能

15．1 介紹

15．2 儲能技術(shù)

15．3 展示性案例研究：位于澳大利亞Rhodes島和希臘Astypalaia島的S—PSS

15．4 結(jié)論

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參考文獻(xiàn)

第16章 水電的靈活性與輸電網(wǎng)絡(luò)拓展以支持海上風(fēng)電的并網(wǎng)

16．1 介紹

16．2 技術(shù)

16．3 總結(jié)案例學(xué)習(xí)

16．4 具體情況

16．5 總結(jié)

16．6 結(jié)論

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參考文獻(xiàn)

第四部分 海上風(fēng)電場的安裝和運(yùn)營

第17章 海上風(fēng)電場的裝配、運(yùn)輸、安裝和調(diào)試

17．1 引言

17．2 部件交付

17．3 陸上裝配

17．4 海上運(yùn)輸

17．5 海上安裝

17．6 測試和調(diào)試

17．7 結(jié)論和展望

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參考文獻(xiàn)

第18章 海上風(fēng)電機(jī)組的狀態(tài)監(jiān)控

18．1 海上風(fēng)電機(jī)組可靠性

18．2 海上風(fēng)電機(jī)組運(yùn)營和維護(hù)所面臨的挑戰(zhàn)

18．3 海上風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)控技術(shù)

18．4 海上風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)

18．5 用于風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)控的信號處理技術(shù)

18．6 風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)控的現(xiàn)有問題和未來趨勢

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參考文獻(xiàn)

第19章 海上風(fēng)電場的健康和安全

19．1 介紹

19．2 法律框架

19．3 安全管理系統(tǒng)

19．4 計(jì)劃、執(zhí)行、檢查、處理

19．5 海上可再生能源產(chǎn)業(yè)

19．6 計(jì)劃

19．7 執(zhí)行

19．8 檢查

19．9 處理

19．10 展望

19．11 結(jié)論

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第20章 海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)分析和設(shè)計(jì)

20．1 海上風(fēng)電機(jī)組結(jié)構(gòu)體的基礎(chǔ)選擇

20．2 海上基礎(chǔ)的載荷系統(tǒng)

20．3 海上風(fēng)電機(jī)組單樁基礎(chǔ)的一般情況

20．4 海上設(shè)計(jì)規(guī)范和方法

20．5 單樁一土壤性能調(diào)查

20．6 海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

20．7 未來展望和研究需要

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參考文獻(xiàn)2100433B