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摘要:随着时代的发展,当前国内很多的发电厂站都是在陆地上建造的。但是随着国家的发展,我们每年的用电量正在逐年增加。只靠陆地发电,已经不能满足人们的需求。而且在陆地上建造发电站不仅占用了大量的土地,而且噪音扰民的现象也较常见大,这显然对电力的发展产生了非常大的障碍。于是人们将目光慢慢的放在了海上,在海上建设风力发电站不仅不会影响到人们的基本生活,而且还可以利用大量的海上资源,可谓是一举两得。本文将主要对海上风力发电基础形式及关键技术等问题进行探究。
关键词:基础形式;海上风力发电;关键技术
引言:海上的风有非常多的优点,其中最大的一个优点就是风能十分的充足,基本上不会收到天气的影响导致时而有风时而无风。在最近的今年内,海上风力发电可谓是突飞猛进得发展,不仅是我们,欧洲北美也发展得十分迅速。这意味着大家都已经发现了陆地风力发电得弊端与缺点开始加紧利用海上风力资源。了解海上风力发电得基础,促进我们国家得风力发电,这对我国可持续发展具有着十分重大的意义。
1.传统陆地风能发电得劣势与弊端
1.1陆地风有间歇性,不能合理利用风能资源
在我们国家的很多地方都大量的设有陆地风能发电站。但是这些地方大多数的风都不是十分稳定的,容易受天气的影响,导致时有时无。并且在一些地区会受到季节的影响导致有“风淡季”的出现,在那几天甚至几个月内都无法受到风能的影响,这就浪费了非常大的资源。甚至直接影响到我们对电力的要求。
1.2会影响发电站附近的一些动物
在陆地风能发电机发电的同时会伴随着巨大的噪音,和一些过高频和低频的声音,这些声音是大多数动物尤其是附近的鸟类无法忍受的。许多地区原本是一片生态环境非常好的地方,但自从建了风能发电站之后,鸟类逐渐消失,慢慢的破坏了这里的生态平衡,十分影响环境保护。目前比较良好的解决方案就是离岸建造,这种建造方式虽然可以一定程度的帮助缓解以上问题,但是离岸建造的成本是非常高的,这也是一种无法两全且严重浪费的方式。
1.3陆地风能发电机占据着大量土地
陆地风能发电机不仅发电效率有限,而且每建造一座就要占据大量的土地。严重浪费了土地资源,在土地相对来说比较缺乏的今天,如果不能更加合理的利用土地资源,我们的损失会更大。
2.海上风力发电技术概述
虽然海上发电的技术在很早都被提了出来,但是由于科学技术的瓶颈没有及时付出行动。等到实际应用基本上到了上世纪末期,因为海上风力发电站的建造比较困难,不仅要考虑海浪的冲击还需要考虑到风向的变化所带来的一系列后果,当时无法形成一套可以使用的标准。不仅如此,在当时我们还缺少海上风力发电的经验作为参考,使得海上风力的投入与回报的预期没有达到人们的预期。并且当时的海上风力发电技术还具有一定的安全隐患,所以海上风能发电直到近一二十年才开始大力的发展,技术也在不断地成熟。
3.海上风力发电的技术需求
3.1发电机电源机组的规划与设计
在电力工程的设计与规划中,风力发电机的电源的规划有着非常重要的地位,因为它是决定电力系统是否能正常工作的关键的因素条件。电力电源是由发电的规模而决定的,在一般情况之下被分为地方电力电源和同调电力电源。两种不同的电源所适应的规模其实是并不相同的,因此设计人员在设计电力工程的时候,应结合具体的情况,保证电力电源的规模合理性;与此同时电力电源机组在运行时可能会出现一些不同风险的状况,此时则需要电力工程的设计人员在设计时对可能出现的应急风险做出一些相对来说比较完善的应对计划,对可能出现的一些风险进行一些行之有效的规避,最终确保和保证电源机组能够正常的运行和工作。
3.2电力电量平衡
海上电力工程施工人员在按照所设计的方案进行施工时,存在一定的电力电量不平衡、不稳定的风险进而导致在系统运行的方面面临着一定的风险和故障。因此在设计人员设计和制定电力规划方案时,理应做好一定的处理,以确保电力电量的平衡性。特别是在海上建造时,海上的风险要高于陆地的风险,不仅要考虑风向风力的问题,还需要考虑海水海浪的冲击对于电机的影响。这时便需要电力工程的设计人员结合和考虑两点。一是设计人员应当结合电源机组和电力负荷的实际情况去进行行之有效的分析,结合工程所在地区的电力平衡指标,做好合理的电量平衡计划设计方案;二便是需要设计人员用一种整体性的目光,去规划电力平衡系统的整体性的布局,最终确保和保证各个区域范围的电力电量平衡。
3.3電力系统的接入规划设计
电力设计人员应积极地做好电力系统的接入和加强电力工程的功能与性能的指标分析,并结合当地电网负荷的标准情况,将电力系统方案的审查程序进行一些必要的优化,并加大加强审查的力度,保证方案具有一定的,可行的去执行,最终可以确保工程的后续施工进度顺利地按照预定的方案而去进行高效的进行。这需要电力工程的设计人员必须遵守电力部门制定的电网设计规划指标去制定和进行合理的接入设计方案;其次还应考虑接入材料的优化和规范技术的流程设计,从而实现海上风力发电的长久化发展,而不是仅仅满足于当下需要,而是要要长久于未来的便民和利民的工程和事业。
3.4电气计算
电气计算,具体包括潮流,短路,无功补偿等模块。设计人员应当结合电力工程的具体和实际的情况,用来加强电气的运算,确保电气指标的设计合理性,保证工程后期投入使用时的正常运转与工作的安全性。这首先需要设计人员利用潮流来进行一定的计算,掌握电力工程各模块的电能消耗的具体情况;其次,电力设计人员加强短路的计算,进而掌握电流值,为以后制定和解决短路的突发情况做好积极的应对策略;与此同时,设计人员还需要计算电量的补偿数值,用来保持和保证电力电源机组的负载稳定以保证后续使用时的安全性和稳定性。
4.海上风力发电的优点
4.1海上风是可再生能源
相比陆地风而言,海上风具有可再生优势,虽然陆地上的风也是可再生能源,但是陆地风风速慢效率低,并且再生周期长。这就导致相比于海上风而言在同样的时间内会损失大量的能源,我国承诺过要在2030年利用可再生能源满足20%的能源需求,中国从“碳达峰”到“碳中和”的时间只有30年左右,与发达国家相比时间大大缩短,因此面临的挑战也尤为巨大。海上风力发电就是实现这一宏伟目标的重要组成部分。
4.2我国具有丰富的海上风力资源
我国海岸线长达1.8万千米,这样天然的地理位置优越性足以支持我们大量去建造海上风力发电站。并且这些地区有很多地方都处在风口处,风能更加充足,合理利用这些区域,所带来的收益更是十分可观的。
结束语:综上所述,从目前我国的情况来看,我们应该加紧发展海上风力发电技术,并在基础建设的手段上加大我们的建设规模。让我们尽快的向深海去发展。海上风力发电有非常多的优点,这对于我国可持续发展的策略帮助是十分巨大的,我们靠近海岸的地区是我国最发达地区和人口集中区,这里往往面临着电力匮乏的状况,所以在这里我们国家一直沿用着西电东输的策略。但是有了海上发电站的存在,我们可以减少很多运输的压力,并且还能提供非常多的电能资源,相信在不久的将来,我们的海上发电技术也一定会更加的成熟。
参考文献
[1]彭潜.海上风电场风机基础不均匀沉降监测与分析[J].水电与新能源,2019,33(02):75-78.
[2]何孔德,何雪辉,陈志超,方子帆,谢旭光.海上风力发电机浮式基础稳定性研究[J].内燃机与配件,2019(03):198-202.
[3]罗承先.世界海上风力发电现状[J].中外能源,2019(02):22-27.
国电南京自动化股份有限公司 210000
关键词:基础形式;海上风力发电;关键技术
引言:海上的风有非常多的优点,其中最大的一个优点就是风能十分的充足,基本上不会收到天气的影响导致时而有风时而无风。在最近的今年内,海上风力发电可谓是突飞猛进得发展,不仅是我们,欧洲北美也发展得十分迅速。这意味着大家都已经发现了陆地风力发电得弊端与缺点开始加紧利用海上风力资源。了解海上风力发电得基础,促进我们国家得风力发电,这对我国可持续发展具有着十分重大的意义。
1.传统陆地风能发电得劣势与弊端
1.1陆地风有间歇性,不能合理利用风能资源
在我们国家的很多地方都大量的设有陆地风能发电站。但是这些地方大多数的风都不是十分稳定的,容易受天气的影响,导致时有时无。并且在一些地区会受到季节的影响导致有“风淡季”的出现,在那几天甚至几个月内都无法受到风能的影响,这就浪费了非常大的资源。甚至直接影响到我们对电力的要求。
1.2会影响发电站附近的一些动物
在陆地风能发电机发电的同时会伴随着巨大的噪音,和一些过高频和低频的声音,这些声音是大多数动物尤其是附近的鸟类无法忍受的。许多地区原本是一片生态环境非常好的地方,但自从建了风能发电站之后,鸟类逐渐消失,慢慢的破坏了这里的生态平衡,十分影响环境保护。目前比较良好的解决方案就是离岸建造,这种建造方式虽然可以一定程度的帮助缓解以上问题,但是离岸建造的成本是非常高的,这也是一种无法两全且严重浪费的方式。
1.3陆地风能发电机占据着大量土地
陆地风能发电机不仅发电效率有限,而且每建造一座就要占据大量的土地。严重浪费了土地资源,在土地相对来说比较缺乏的今天,如果不能更加合理的利用土地资源,我们的损失会更大。
2.海上风力发电技术概述
虽然海上发电的技术在很早都被提了出来,但是由于科学技术的瓶颈没有及时付出行动。等到实际应用基本上到了上世纪末期,因为海上风力发电站的建造比较困难,不仅要考虑海浪的冲击还需要考虑到风向的变化所带来的一系列后果,当时无法形成一套可以使用的标准。不仅如此,在当时我们还缺少海上风力发电的经验作为参考,使得海上风力的投入与回报的预期没有达到人们的预期。并且当时的海上风力发电技术还具有一定的安全隐患,所以海上风能发电直到近一二十年才开始大力的发展,技术也在不断地成熟。
3.海上风力发电的技术需求
3.1发电机电源机组的规划与设计
在电力工程的设计与规划中,风力发电机的电源的规划有着非常重要的地位,因为它是决定电力系统是否能正常工作的关键的因素条件。电力电源是由发电的规模而决定的,在一般情况之下被分为地方电力电源和同调电力电源。两种不同的电源所适应的规模其实是并不相同的,因此设计人员在设计电力工程的时候,应结合具体的情况,保证电力电源的规模合理性;与此同时电力电源机组在运行时可能会出现一些不同风险的状况,此时则需要电力工程的设计人员在设计时对可能出现的应急风险做出一些相对来说比较完善的应对计划,对可能出现的一些风险进行一些行之有效的规避,最终确保和保证电源机组能够正常的运行和工作。
3.2电力电量平衡
海上电力工程施工人员在按照所设计的方案进行施工时,存在一定的电力电量不平衡、不稳定的风险进而导致在系统运行的方面面临着一定的风险和故障。因此在设计人员设计和制定电力规划方案时,理应做好一定的处理,以确保电力电量的平衡性。特别是在海上建造时,海上的风险要高于陆地的风险,不仅要考虑风向风力的问题,还需要考虑海水海浪的冲击对于电机的影响。这时便需要电力工程的设计人员结合和考虑两点。一是设计人员应当结合电源机组和电力负荷的实际情况去进行行之有效的分析,结合工程所在地区的电力平衡指标,做好合理的电量平衡计划设计方案;二便是需要设计人员用一种整体性的目光,去规划电力平衡系统的整体性的布局,最终确保和保证各个区域范围的电力电量平衡。
3.3電力系统的接入规划设计
电力设计人员应积极地做好电力系统的接入和加强电力工程的功能与性能的指标分析,并结合当地电网负荷的标准情况,将电力系统方案的审查程序进行一些必要的优化,并加大加强审查的力度,保证方案具有一定的,可行的去执行,最终可以确保工程的后续施工进度顺利地按照预定的方案而去进行高效的进行。这需要电力工程的设计人员必须遵守电力部门制定的电网设计规划指标去制定和进行合理的接入设计方案;其次还应考虑接入材料的优化和规范技术的流程设计,从而实现海上风力发电的长久化发展,而不是仅仅满足于当下需要,而是要要长久于未来的便民和利民的工程和事业。
3.4电气计算
电气计算,具体包括潮流,短路,无功补偿等模块。设计人员应当结合电力工程的具体和实际的情况,用来加强电气的运算,确保电气指标的设计合理性,保证工程后期投入使用时的正常运转与工作的安全性。这首先需要设计人员利用潮流来进行一定的计算,掌握电力工程各模块的电能消耗的具体情况;其次,电力设计人员加强短路的计算,进而掌握电流值,为以后制定和解决短路的突发情况做好积极的应对策略;与此同时,设计人员还需要计算电量的补偿数值,用来保持和保证电力电源机组的负载稳定以保证后续使用时的安全性和稳定性。
4.海上风力发电的优点
4.1海上风是可再生能源
相比陆地风而言,海上风具有可再生优势,虽然陆地上的风也是可再生能源,但是陆地风风速慢效率低,并且再生周期长。这就导致相比于海上风而言在同样的时间内会损失大量的能源,我国承诺过要在2030年利用可再生能源满足20%的能源需求,中国从“碳达峰”到“碳中和”的时间只有30年左右,与发达国家相比时间大大缩短,因此面临的挑战也尤为巨大。海上风力发电就是实现这一宏伟目标的重要组成部分。
4.2我国具有丰富的海上风力资源
我国海岸线长达1.8万千米,这样天然的地理位置优越性足以支持我们大量去建造海上风力发电站。并且这些地区有很多地方都处在风口处,风能更加充足,合理利用这些区域,所带来的收益更是十分可观的。
结束语:综上所述,从目前我国的情况来看,我们应该加紧发展海上风力发电技术,并在基础建设的手段上加大我们的建设规模。让我们尽快的向深海去发展。海上风力发电有非常多的优点,这对于我国可持续发展的策略帮助是十分巨大的,我们靠近海岸的地区是我国最发达地区和人口集中区,这里往往面临着电力匮乏的状况,所以在这里我们国家一直沿用着西电东输的策略。但是有了海上发电站的存在,我们可以减少很多运输的压力,并且还能提供非常多的电能资源,相信在不久的将来,我们的海上发电技术也一定会更加的成熟。
参考文献
[1]彭潜.海上风电场风机基础不均匀沉降监测与分析[J].水电与新能源,2019,33(02):75-78.
[2]何孔德,何雪辉,陈志超,方子帆,谢旭光.海上风力发电机浮式基础稳定性研究[J].内燃机与配件,2019(03):198-202.
[3]罗承先.世界海上风力发电现状[J].中外能源,2019(02):22-27.
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