德国、丹麦等国己经建成多个海上风电场,在海上风电场设计、建造、运行和维护方面已形成了一定的理论和经验,我国目前在海上风电场建设方面才刚刚起步。
风电是可再生的无污染的能源。海上风能资源丰富而且稳定,风况优于陆地,且受土地利用、噪声污染、鸟类保护、电磁波干扰较少,不涉及土地征用等问题。初步资料表明,我国陆上风电可开发量为2.5亿千瓦,在海水深2m至15m之间的海域风电可开发量为7.5亿千瓦,我国风电的大规模开发潜力在海上,特别是水深小于15m的近海,更是今后几十年风电发展的方向。 开发海上风能首先需要弄清近海区域风的变化规律及特征。近岸陆地气象站所测风速由于受到地面粗糙度及大气稳定度等因素的影响,与海上风速有一定差异,不能直接用来代表海上风况。获得海上风资源数据的最直接方法就是在海上建立测风塔。目前我国已建成的海上测风塔很少,可供借鉴参考的资料更少。本文主要对黄海北部海域某近海测风塔的设计与基础施工情况进行总结,希望为类似工程提供参考和借鉴。
由于海上丰富的风能资源和当今技术的可行性,海上风电将成为一个迅速发展的风电市场。初步资料表明,我国陆上风电可发电量为2.5亿千瓦,在水深2m 至15m之间的海域风电可发电力为7.5亿千瓦,我国风电的大规模开发潜力将在海上,特别是深度小于15m的近海,更是今后几十年的风电发展的方向,因此海上风资源的测量调查也日益为大家重视。主要测量要素包括气象要素(风速、风向、温度、压力、湿度)和海洋物理的要素(波、浪、流速、潮、海水盐度、浊度等,重点测量海流、波、浪)
我们根据CSI在国外海上风电方面的经验和技术,针对海上风能评估测量要素,设计出SR3000系统。对于海上测风,CSI的英国公司(CSL公司)积累了许多宝贵的经验,指导了我们的系统开发。系统采用样分级检测达到欧洲MEASNET标定要求的Class1级的A100LM风速仪(wind speed ltd)原Vector)公司产品。作为专业的气象仪器公司,我们遍布全国的气象梯度测验也直接给予我们的系统有力保障,确保所测数据的质量。
SR3000海洋风能评估测量组成:
海上部分:数据采集器、通信模块(GPRS)、气象传感器和太阳电源系统、航空障碍灯构成。
海下部分:挪威Nortek公司AWAC超声波式剖面流速波浪测量仪。
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有角钢线、钻机、板机、冲钻复合板机等 。测风塔的种类:自立塔、衔架塔测风塔的组成:包括塔底座、塔柱、横杆、斜杆、风速仪支架、避雷 针、拉线(自立塔无)测风塔的用途:用于对近地面气流运动情况进行观测、记...
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1引言我国海上风能资源丰富,海上风电具有大规模开发的潜力,特别是水深小于25m的近海,是今后一段时期内风电发展的方向。开发海上风电首先需要摸清海上风能资源的变化规律及特征。由于受到地面粗糙度、大气稳定度等因素的影响,陆地气象站的测风数据并不能代表海上风能资源的特性。例如对于陆地来说,夜间地面温度低,近地面大气层稳定,
水利水电技术 第 4 0卷 20 09年第 9期 W ater R esources and H ydropower EngineeringV ol140 N o19 响水风电场海上测风塔设计与施工 邢占清 1, 2 , 杨 锋 1, 2 , 赵卫全 1, 2 ( 11中国水利水电科学研究院 , 北京 100038; 21北京中水科水电科技开发有限公司 , 北京 100038) 摘 要 : 结合响水风电场海上测风塔的设计及施工 , 分析了测风塔设计工况 、设计荷载和海上防腐设 计以及海上桩基施工工艺 , 所取得的成功经验可供类似工程及海上风电场建设参考借鉴 。 关键词 : 海上测风塔 ; 基础 ; 钢管桩 ; 测桩 ; 响水风电场 中图分类号 : TM614 ( 253) 文献标识码 : B 文章编号 : 1000 20860 ( 2009 ) 0920081 20
《风力发电工程技术丛书:海上测风塔基础设计》是《风力发电工程技术丛书》之一,主要以海上测风塔地基基础与基础结构设计为主题,系统阐述了海上测风塔基础设计中涉及的相关分析原理、设计体系和计算方法,包括海上测风塔与工程实施、海洋工程环境、波浪理论与分析、海上测风塔基础设计体系、桩基设计与计算、基础结构分析与计算、防冲刷与防腐蚀设计等,最后给出了测风塔桩基混凝土承台和测风塔桩基钢平台两种典型基础类型的海上测风塔基础设计实例。
《风力发电工程技术丛书:海上测风塔基础设计》可供海上风电领域以及岩土工程、结构工程和近海工程等相关领域的工程技术人员、科研人员使用,也可作为高等院校、科研院所相关专业本科高年级学生、研究生的参考书。
王伟,博士,高级工程师,国家注册土木(岩土)工程师、一级注册建造师,中国土木工程学会桩基础学术委员会委员,现任上海同济启明星科技发展有限公司总工程师,同济大学土木信息技术教育部工程研究中心成员。曾负责过十余项海上风力发电机组和测风塔基础工程的科研与咨询项目,主持研发国内首款海上风力发电机组基础设计软件,业已出版海上风力发电机组基础设计专著一本,公开发表学术论文四十余篇。
刘蔚,教授级高级工程师,国家注册咨询(投资)工程师,现任中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司项目设计总工程师,水利水电规划设计总院和中国国际工程咨询公司特聘专家,国家综合评标专家库专家。主持过福建平海湾与宁德霞浦、新疆哈密、巴基斯坦DAWOOD等二十余个风电场的设计工作。参与编写三部风电行业规范与标准,公开发表学术论文十余篇,获得优秀工程设计奖二十余项,国家发明专利四项。 2100433B
前言
第1篇 海上测风
第1章 海上测风选址
1.1 海上测风要求
1.2 海上风资源评估规划
1.3 海上测风塔选址
第2章 海域工程水文地质
2.1 近海海域地理气候环境
2.1.1 水下地形
2.1.2 气候环境
2.2 海况条件
2.3 测风塔位置的海况条件
2.4 海域工程地质
2.4.1 地质演化
2.4.2 海岸演变
2.4.3 区域地质
2.4.4 工程地质
2.4.5 地质条件评价
2.5 对施工的影响分析
第3章 海上测风塔基础及塔架设计
3.1 设计荷载和工况
3.2 测风塔型式选择
3.2.1 可移动式测风塔
3.2.2 固定式测风塔
3.2.3 方案比选
3.3 塔架结构设计
3.3.1 海上测风塔的塔架结构特点
3.3.2 塔架结构的选型与构造
3.3.3 塔架的设计计算
3.4 测风塔基础结构设计
3.4.1 基础型式的选择
3.4.2 四桩基石出的设计
3.5 塔架防腐设计
3.6 助航标志设计
第4章 海上测风塔施工
4.1 前期准备
4.2 基础施工
4.3 钢管桩加固围囹
4.4 斜支撑焊接
4.5 钢承台吊装
4.6 桩与承台的连接灌浆
4.7 塔架施工
第5章 运行与维护
5.1 可进入性分析
5.2 运行维护内容
5.3 运行维护
5.3.1 定期维护
5.3.2 故障维护
5.4 数据管理
5.5 设计复核
第6章 近海风资源评估
6.1 近海风资源评估方法
6.1.1 评估方法及内容
6.1.2 测风数据基本要求
6.1.3 测风数据处理
6.1.4 风能资源评估主要参数及依据
6.1.5 风电场开发可行性评估
6.2 测风塔信息
6.3 数据验证
6.4 数据统计分析
第2篇 海上风电场建设
第3篇 海上风电场开发专项技术
参考文献 2100433B