海上風電場

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

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

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

《海上風電場設(shè)計與運行/風力發(fā)電工程技術(shù)叢書》主要包括海上風能和海上風電場選址介紹、海上風電機組主要組件和設(shè)計、海上風電場并網(wǎng)、海上風電場的安裝和運營等內(nèi)容。

《海上風電場設(shè)計與運行/風力發(fā)電工程技術(shù)叢書》可作為海上風電的工程技術(shù)人員學習、培訓用書，也可作為風電工程領(lǐng)域研發(fā)人員和高等院校研究人員參考。

本書是關(guān)于海上風電場建設(shè)方面的理論與實踐專著，包括海上測風、海上風機的建設(shè)、海上風電建設(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)論述了海上風電場建設(shè)技術(shù)，可供海上風電開發(fā)的技術(shù)人員提供參考和借鑒。

前言

第一部分 海上風能和海上風電場選址介紹

第1章 海上風能介紹

1．1 風能

1．2 海上風電場

1．3 能量成本

1．4 風電機組

1．5 爭議問題

縮略語

參考文獻

第2章 海上風電場建設(shè)和運行的經(jīng)濟學研究

2．1 引言

2．2 投資成本

2．3 運行費用

2．4 海上風電場的主要經(jīng)濟驅(qū)動因素

2．5 單位電量成本

2．6 未來海上風電的成本

2．7 結(jié)論

縮略語

參考文獻

第3章 海上風電場的風資源：特點與評估

3．1 風資源評估的關(guān)鍵事項

3．2 海上風資源環(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

縮略語

參考文獻

第4章 測量海上風況的遙感技術(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——近海風電場項目

4．6 未來趨勢

縮略語

參考文獻

第二部分 海上風電機組主要組件和設(shè)計

第5章 海上風電機組葉片材質(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

縮略語

變量

參考文獻

第6章 海上風電機組葉片的設(shè)計

6．1 引言

6．2 空氣動力學

6．3 材料

6．4 結(jié)構(gòu)設(shè)計

6．5 制造

縮略語

變量

參考文獻

第7章 海上風電機組齒輪箱設(shè)計及傳動系動力學分析

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)

縮略語

參考文獻

第8章 海上風電機組發(fā)電機的設(shè)計

8．1 發(fā)電機設(shè)計的關(guān)鍵問題

8．2 電機的類型和操作原理

8．3 發(fā)電機的實際設(shè)計與制造

8．4 海上風電機組發(fā)電機的選擇

8．5 海上風力發(fā)電機的未來趨勢

縮略語

參考文獻

第9章 電力電子部件建模

9．1 概況

9．2 半導體元件和開關(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

縮略語

變量

參考文獻

第10章 海上風電機組塔架的設(shè)計

10．1 簡介

10．2 塔架功能及類型

10．3 參考標準

10．4 螺旋設(shè)計過程和負荷分析

10．5 殼體和法蘭尺寸

10．6 輔材、其他結(jié)構(gòu)細節(jié)和涂層

10．7 優(yōu)化考慮

10．8 結(jié)束語

縮略語

變量

希臘符號列表

參考文獻

第11章 漂浮式海上風電機組的設(shè)計

11．1 介紹

11．2 漂浮式海上風電機組設(shè)計：主要預備步驟

11．3 漂浮式海上風電機組設(shè)計的關(guān)鍵問題

11．4 總結(jié)：案例研究

11．5 未來趨勢

縮略語

變量

參考文獻

第三部分 海上風電場并網(wǎng)

第12章 海上風電場陣列

12．1 海上風電場陣列的基礎(chǔ)

12．2 設(shè)計原則

12．3 主要內(nèi)容

12．4 拓撲結(jié)構(gòu)

12．5 變流器連接方式和集電裝置設(shè)計

12．6 風電場尾流布局——尾流效應(yīng)

12．7 控制目標

12．8 集電裝置的設(shè)計過程

縮略語

參考文獻

第13章 連接海上風電機組和陸上設(shè)施的電纜

13．1 介紹

13．2 海上風電場電纜

13．3 海上電纜的安裝、保護和挑戰(zhàn)

13．4 懸浮風電機組和變電所的動態(tài)電纜

13．5 海底電纜的機械特性

13．6 海上風電場展望

縮略語

參考文獻

第14章 海上風電機組與陸上電網(wǎng)的并網(wǎng)

14．1 介紹

14．2 風電場集電系統(tǒng)

14．3 海上風電輸電系統(tǒng)

14．4 電壓源換流器

14．5 未來海上風力發(fā)電輸電計劃的發(fā)展

14．6 總結(jié)

縮略語

參考文獻

第15章 海上風電場儲能

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

縮略語

參考文獻

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

16．1 介紹

16．2 技術(shù)

16．3 總結(jié)案例學習

16．4 具體情況

16．5 總結(jié)

16．6 結(jié)論

縮略語

參考文獻

第四部分 海上風電場的安裝和運營

第17章 海上風電場的裝配、運輸、安裝和調(diào)試

17．1 引言

17．2 部件交付

17．3 陸上裝配

17．4 海上運輸

17．5 海上安裝

17．6 測試和調(diào)試

17．7 結(jié)論和展望

縮略語

參考文獻

第18章 海上風電機組的狀態(tài)監(jiān)控

18．1 海上風電機組可靠性

18．2 海上風電機組運營和維護所面臨的挑戰(zhàn)

18．3 海上風電機組狀態(tài)監(jiān)控技術(shù)

18．4 海上風電機組狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)

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

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

縮略語

參考文獻

第19章 海上風電場的健康和安全

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

縮略語

第20章 海上風電機組基礎(chǔ)分析和設(shè)計

20．1 海上風電機組結(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 海上風電機組單樁基礎(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 海上風電機組基礎(chǔ)設(shè)計

20．7 未來展望和研究需要

縮略語

變量

參考文獻2100433B