大連莊河海上風(fēng)電場

自2021年3月24日項目正式開工建設(shè)以來，中國鐵建港航局面對船機(jī)資源短缺、工期緊張、新冠疫情等多重挑戰(zhàn)，克服開闊海域水文氣象及地質(zhì)條件復(fù)雜、溫帶風(fēng)暴潮頻發(fā)、高緯度海域冬季低溫環(huán)境等不利因素影響，打通供貨鏈各環(huán)節(jié)，確保海上施工實現(xiàn)流暢高效的“流水線作業(yè)”。

建設(shè)過程中，項目部堅持科技創(chuàng)新，不斷優(yōu)化施工工藝工序，自主設(shè)計制造了適用于不同種類風(fēng)機(jī)安裝的工器具，大膽采用葉片起吊安裝新工藝，創(chuàng)造46小時1臺國內(nèi)同級別海上風(fēng)機(jī)單臺安裝最快記錄，單船單月安裝12臺風(fēng)機(jī)刷新北方海上風(fēng)機(jī)安裝新紀(jì)錄。此外，該項目還成功克服超大型構(gòu)件整體式吊裝等難題，順利完成超3650噸的海上升壓站整體式吊裝。項目團(tuán)隊的各項技術(shù)成果先后獲得國家專利24項，經(jīng)濟(jì)、社會和環(huán)境效益顯著，具有很強(qiáng)的推廣應(yīng)用價值。

2021年12月16日，華能大連莊河海上風(fēng)電場址Ⅳ1項目最后一臺海上風(fēng)機(jī)安裝順利完成，標(biāo)志著我國北方單體容量最大、緯度最高的海上風(fēng)電項目主體工程全部完工，項目并網(wǎng)發(fā)電進(jìn)入“倒計時”階段。目前，該項目全面進(jìn)入并網(wǎng)調(diào)試階段。

項目整體投運(yùn)后，預(yù)計年上網(wǎng)電量約9.6億千瓦時，可滿足96萬戶家庭年用電需求。與同等規(guī)模的燃煤發(fā)電廠相比，每年可節(jié)約標(biāo)煤30.8萬噸，減少污染物排放66.3萬噸。對促進(jìn)當(dāng)?shù)啬茉唇Y(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級，推進(jìn)遼寧“百萬千瓦級”海上風(fēng)電基地建設(shè)，加快實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)具有重要意義。

大連莊河海上風(fēng)電場，位于遼寧省莊河市石城島東側(cè)開闊海域，平均水深30米，場址中心離岸距離約35.2公里，規(guī)劃面積55.8平方公里。項目設(shè)計裝機(jī)容量為350兆瓦，安裝26臺7.5兆瓦、25臺6.2兆瓦風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。該項目由華能集團(tuán)東北分公司投資，由中國鐵建港航局與中國電建華東院以EPC總承包模式承建。

《海上風(fēng)電場設(shè)計與運(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、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)專項技術(shù)三個部分，結(jié)合研究成果與實踐經(jīng)驗系統(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)行費用

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

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：特點與評估

3．1 風(fēng)資源評估的關(guān)鍵事項

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

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

6．1 引言

6．2 空氣動力學(xué)

6．3 材料

6．4 結(jié)構(gòu)設(shè)計

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)計及傳動系動力學(xué)分析

7．1 引言

7．2 WTGS齒輪箱設(shè)計——概念階段

7．3 WTGS齒輪箱設(shè)計——研發(fā)階段

7．4 WTGS齒輪箱設(shè)計——生產(chǎn)階段

7．5 動力傳動系統(tǒng)動態(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

8．1 發(fā)電機(jī)設(shè)計的關(guān)鍵問題

8．2 電機(jī)的類型和操作原理

8．3 發(fā)電機(jī)的實際設(shè)計與制造

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 評價手段和設(shè)計方法

9．6 1MW的2L—VSC的計算案例

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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

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

11．1 介紹

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

11．3 漂浮式海上風(fēng)電機(jī)組設(shè)計的關(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

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 計劃、執(zhí)行、檢查、處理

19．5 海上可再生能源產(chǎn)業(yè)

19．6 計劃

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

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

20．7 未來展望和研究需要

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參考文獻(xiàn)2100433B