海上風電產業鏈結構大致可分為上游的原材料生產與零部件制造,中游的整機與相關海纜建設以及下游的風電運營商電網運營等環節構成等三個環節。海上風電產業鏈上游涉及的關鍵原材料有鋼、鋁、銅、混凝土、玻璃纖維、碳纖維、環氧樹脂、永磁材料等。風電零部件涉及環節較多,主要由葉片、齒輪箱、發電機、軸承、鑄件、變流器、電控系統、塔架等組成。海上風電產業鏈下游,主要涉及安裝商和開發運維商。不過隨著海上風電場規模化、集群化,通過風機大型化等技術進步手段,海上風電進入快速降本的通道。靠近優良風能資源的地帶,以及海上風電場規模化集群化,風機大型化是降本主要的努力方向。海洋工程設計不同于其他工程設計,表現在施工環境比較復雜。河北海底物資儲藏設施
海上風電場規劃選址、設計與施工均需以水文、氣象、工程地質的勘測成果為基礎。海上風電場選址規劃需海洋水文、區域構造、海床地層結構及其狀態、海域地質災害等方面的成果為基礎;海上風機及升壓站基礎設計需要工程地質和巖土工程參數,風、波浪、潮流、沖刷參數等;海底電纜路由選擇依賴于海洋地質、地球物理勘探、海域測繪和海洋水文測量提供的參數;基礎施工和風機吊裝常以工程測量和海洋水文氣象條件為前提。海上水文氣象條件調查與觀測、工程勘探、地層測試、海底地形地貌測繪等方面的要求很高,作業環境條件惡劣,海上調查與勘測作業安全的影響因素多,海上勘測設備、方法、手段和分析方法也與陸上明顯不同。這些客觀條件對海上風電場設計方案和施工方法影響重大,對工期、成本和安全性亦影響重大。河北海底物資儲藏設施在新的時代下,海洋工程項目安全管理應由一套系統的體系來負責。
風能作為一種無污染、全球儲量豐富、技術相對成熟的可再生清潔能源,近年來在國家政策的支持下得到了迅猛發展。目前,我國陸上風電開發已經日趨飽和,但海上風電仍存在著巨大的發展潛力。首先,海上風電與陸上相比不占用土地資源,且不受陸上地形限制,其次,海上的風能資源更為豐富,發電效率更高,較后,陸上風能資源一般分布在西北、東北地區,但這些地方遠離負荷中心,長距離輸電受到電網建設進度的制約,而海上風能資源主要分布于我國東南沿海,靠近負荷中心。我國擁有發展海上風電的天然優勢,海岸線長達1.8萬km,可利用海域面積300多萬km2,海上風能資源豐富。我國海上風電發展起步較晚,2010年才建成初個規模化海上風場。但近年來發展十分迅速,2017年我國海上風電裝機規模全球第三,2019年新增裝機容量1.98GW,連續兩年成為海上風電新增裝機較多的國家。
相比陸上風電,海上風能具有資源更豐富、土地資源更節約、發電利用小時數更高等優點。但是因為身處更加復雜惡劣的自然環境,相對于陸上風電機組來說,海上風電機組的故障率更高,而運維作業又受天氣影響明顯,包括臺風等極端惡劣海況,以及大風、團霧、雷雨等惡劣天氣,導致通達困難、海上維護作業有效時間短,安全風險大。隨著海上風電的發展,海上風電場的建設逐漸拓展至離岸更遠、更深的水域,海上風電面臨更遠的運輸距離、更多變的氣候條件帶來的更嚴峻的挑戰,運維難度和成本進一步增加。海洋工程必須有創新的想法,并為之付諸行動。
海上潮汐電站原理及作用:海水位在大多數地區每日漲落兩次,兩次漲潮間隔時間平均約為12h25min。24小時內海水位的變化大致象正弦曲線。潮汐電站發電的工作過程分為四個階段:①從海水位上漲到與水庫低水位齊平時(A時刻)起,閘門開,海水流入庫內,庫水位逐漸升高,直到和高海水位齊平(C時刻),閘門關。②此后庫水位不變,海水位下降,二者間的水位差不斷增加,達到水輪機發電的較小水頭時(C時刻)為止。③此時啟動水輪機組發電,庫水不斷流入海,水位差隨之減小,直到等于較小發電水頭時(D時刻),停止發電,閘門關,水庫再次和海隔斷。④水庫保持低水位不變,等候海水位再次漲高到與庫水位齊平(A時刻)時,再開閘門。如此周而復始地工作。這是較簡單的在落潮過程中發電的潮汐電站。當然,同理也可以在漲潮過程中發電,都稱作單庫單向型潮汐電站。如果設置兩套閘門就可以在漲潮(a-c流向)和落潮(c-d流向)時都發電,稱作單庫雙向型潮汐電站。海洋工程管理要提高現代管理意識,利用計算機輔助作用,提高管理水平。河北海底物資儲藏設施
海洋項目工程的管理由專業化的人員來實施,環保工作也都是由統一的專業化人員來實施。河北海底物資儲藏設施
海上風電的基本原理是風的動能通過風輪機轉換成機械能,再帶動發電機發電轉換成電能,主導的風力發電機組一般為水平軸式風力發電機,它由葉片、輪轂、增速齒輪箱、發電機、主軸、偏航裝置、控制系統、塔架等部件所組成。風輪的作用是將風能轉換為機械能,它由氣動性能優異的葉片裝在輪轂上所組成,低速轉動的風輪由增速齒輪箱增速后,將動力傳遞給發電機,整個機艙由塔架支起。為了有效地利用風能,偏航裝置根據風向傳感器測得的風向信號,由控制器控制偏航電機,驅動與塔架上大齒輪咬合的小齒輪轉動,使機艙始終對向風。河北海底物資儲藏設施
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