海上风电场建设重大工程问题探讨.pdf

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1、海上风电场建设重大工程问题探讨张超然，李靖，刘星（中国长江三峡集团公司，湖北宜昌４４３０００）［摘要］　三峡集团公司承担了国家“十一五”科技支撑计划项目中近海风电场选址及风电机组运行、维护技术开发和近海风电机组施工、测试专用设备的研制等有关课题的研究工作，在江苏近海和潮间带建设了多台具有自主知识产权的试验风机。通过研究测风、风资源评估、基础结构、运输吊装、运行维护等海上施工关键技术，以及推动大型海上风力发电机组的研发，探索降低海上风电开发成本的措施。以海水淡化为切入点，开展风电的非并网应用研究，寻求解

2、决风电消纳问题的新方法。［关键词］　海上风电场；重大工程问题；三峡集团［中图分类号］　ＴＭ６１４　［文献标识码］　Ａ　［文章编号］　１００９－１７４２（２０１０）１１－００１０－０６电规划，到２０１０年全省建成陆上风电３００ＭＷ；到1前言２０１５年建成５００ＭＷ，其中海上风电约１５０ＭＷ；到风能是一种清洁的可再生能源，与传统能源相２０２０年建成９００ＭＷ，其中海上风电３００ＭＷ。根据比，风力发电不依赖矿物能源，没有燃料价格风险，江苏省风电规划，到２０１０年，全省建成陆上风电装机发电成本稳定，也没有包括

3、碳排放等环境成本。此１５００ＭＷ；到２０２０年，全省建成风电装机１００００ＭＷ，外，可利用的风能在全球范围内分布都很广泛。正其中，陆上风电场３０００ＭＷ，海上风电场７０００ＭＷ。是因为有这些独特的优势，风力发电逐渐成为许多2风电发展及面临的问题国家可持续发展战略的重要组成部分，发展迅速。与陆地相比，海上风力发电具有环境污染小、风况优发展海上风电是一项系统工程，涉及风能资源、于陆地、风湍流强度小、风切变小、各种干扰限制少海上风电设备制造、海上风电场运行维护、电网建设［１］及海上风电场不占土地等优点，因此

4、，风电的大等诸多领域，目前仍存在着一些制约性的问题，尤其规模开发潜力在海上，特别是水深小于１５ｍ的浅是海上风电，主要有以下两个主要问题有待突破。海，更是今后几十年风电发展的方向。2．1风电成本太高从欧洲近海风电考察情况分析，欧洲海上风电在世界范围内，风电从技术上来说已经成熟，但经过１７年的试验、示范、商业化开发，无论从风电机是目前相对于传统发电方式来说风电成本还是偏高。［２］组制造，还是运输、安装技术和设备都比较成熟，目根据欧洲风能协会的测算，陆上风电的投资成本在前正在进入规模化发展阶段。２００８年以

5、来虽然遭８００～１１５０欧元／ｋＷ，发电成本在４～６欧分／（ｋＷ·ｈ），受金融危机，但随着全球化石能源的枯竭和对碳排海上风电的投资和发电成本分别比陆上高出５０％放的限制，欧洲海上风电仍加速发展。～１００％，投资成本在１２５０～１８００欧元／ｋＷ，发电在我国，可以预计在未来十年，如果得到政策鼓成本在７．１～９．６欧分／（ｋＷ·ｈ），依据资源条件不励并在技术上实现突破，海上风电也将得到迅速的同而有所变化。在我国，由于未掌握风机设备制造发展。据统计，我国近海海域１０ｍ高处风能资源总的关键技术，导致风电成本居

6、高不下，尤其是海上风蓄量为７００ＧＷ，风能资源非常丰富。根据浙江省风电，成本达到了１．０元／（ｋＷ·ｈ）以上，在目前电价［收稿日期］　２０１０－０７－２８［作者简介］　张超然（１９４０—），男，浙江温州市人，中国工程院院士，教授级高级工程师，长期从事水利水电工程研究工作10中国工程科学政策下，直接限制了海上风电的发展。配合履带吊分体安装方案。2．2大规模风电并网对电力系统的冲击该项目主要在以下几个方面进行了研究：根据风力发电设备的特点及其运行特性，风电１）海上测风技术：率先在江苏响水示范风机位［３］对

7、电网的影响一般有如下几点：ａ．风电输出功率置设计、建设了两座真正意义上的海上测风塔（江的大幅变动对电网的影响；ｂ．风力发电对电网的无苏近海地区第１，２座，我国第３，４座），收集了１．５ａ功功率影响；ｃ．风电对并网潮流分布的影响；ｄ．风力的测风数据和１ａ的海洋观测数据。江苏响水海上发电的谐波对电网的影响；ｅ．风电并网对系统的冲测风塔高７０ｍ、桩基础深４×５０ｍ，塔架采用四桩正击；ｆ．对公共连接点电能质量的影响。因此，风力发方形布置，与国内已有的两座测风塔采用高桩现浇电能顺利并入一个地区电网的电量，主要取

8、决于电混凝土承台的设计不同，在设计施工过程中，创新性力系统对供电波动反应的能力，虽然从理论上分析，地实现了海上施工向陆上转化的设计理念，采用了电网系统中风电容量占２０％并不存在很大的技术钢承台的结构形式，减少了海上作业的工程量，钢承［４］问题，但电网运行的实践表明，在欧洲风电容量台可以在陆地加工完成，施工时只需起重船吊装就达到１０％、我国达到５％之后，整个电网就会面临位即可，大大减少海上施工的时间和节省施工成本；可能发生的冲击，造成难以预料的结果。而海上