中国风电稀土应用及碳减排效应研究

能源电力低碳转型是实现“双碳”目标和维护能源安全的关键,清洁能源经济转型关键矿产至关重要。基于情景分析法和动态物质流分析方法,结合稀土元素丰裕度差异,探索了2023—2060年中国风电稀土在不同技术应用场景下的供需情况。结果表明：部分重稀土元素供需严重不足,随着产业需求扩大,稀土回收改善供需失衡能力有限。因此,中国风电在技术发展路径上适应度保留传统涡轮机技术,加强材料技术替代创新,完善关键资源循环利用制度,减少清洁能源发展受稀土等关键材料供给限制。研究还发现稀土加工生产过程排放的CO₂与风电减排量相比不显著,碳减排优势明显,但需强调的是全球贸易气候规制愈发严格,稀土生产过程碳足迹管理具有现实意义。     

关键词

关键词：海上风能 美国能源部设立了4300万美元的基金准备对41个海上风电项目予以奖励。能源部长史蒂芬·楚称：“美国海上风能资源非常丰富,有待进一步开发。”基金主要用来提高海上风电涡轮机的技术,包括控制系统与结构支持系统,消除市场发展隐形壁垒等。这些基金还将分别为美国缅因州海洋生物多样性研究学院、阿尔斯通电力公司美国分部、西门子美国分部提供450万、410万、400万美元的经费以支持相关技术的研发。     

全球电力发展报告:能源革命(上)

悄然发生20年全球可再生能源发展正在迈向光明的未来。本研究对上世纪90年代末以来的全球电力市场数据进行了分析发现,过去二十年来,全球风电与太阳能装机增长速率已经超过了所有其他传统能源,从无到有累计增加将近4.3亿千瓦装机。但或许现在宣布化石能源时代的终结还过于乐观,因为在这20年期间,煤电的装机也增加了超过4.75亿千瓦,意味着在2050年前,这些煤电装机将累计增加排放55亿吨二氧化碳。2010年,全球可再生能源的装机增长量相当于1970年     

陆上风电项目环境影响与措施分析

陆上风电项目是主要的能源工程项目,实际施工中难免会对客观环境带来影响,必须认识到这些不良影响,采取科学的措施来控制影响,提高风电项目工程的运行水平。     

我国湿热沿海风电机组服役环境条件研究

目的为我国湿热沿海风电设备的设计、制造、运行维护及标准制定提供参考依据。方法通过对湿热沿海风电机组服役环境条件的监测,包括风电机组运行环境温湿度数据、腐蚀数据等,分析湿热沿海地区主要环境因素对风电机组的影响。结果针对我国湿热沿海环境条件提出了关键设备和材料的环境技术要求及试验方法。结论对风电机组面临的环境问题提出相应的改进措施及建议。     

基于多尺度排列熵和极限学习机的风机叶片覆冰故障检测方法*

针对风机叶片结冰故障检测中状态数据维度高和检测率低的问题,提出1种使用功率数据驱动的多尺度排列熵（multiscale permutation entropy,MPE）和极限学习机（extreme learning machine,ELM）的风机叶片结冰故障检测方法。首先,使用多尺度排列熵提取功率数据的多重尺度特征,得到特征向量;随后,采用极限学习机,结合环境温度,对结冰故障进行检测;最后,通过使用某风电场的数据采集与监视控制系统（supervisory control and data acquisition,SCADA）对数据进行仿真。研究结果表明:所提方法的故障检测率达到100％,同时虚警率仅有0.14％,表明所提方法在风机叶片的覆冰故障检测中的有效性。研究结果可为风机叶片覆冰故障检测提供1种有效方法。     

基于ASD-KDE算法的超短期风电出力区间预测

为提高含风电场电网经济调度能力并降低电力系统规划决策的保守性,提出了基于原子稀疏分解-核密度( atom sparse decomposition-kernel density estimation, ASD-KDE)算法的超短期风电出力区间预测模型。该模型应用ASD计算出较为精确的点预测值,并采用粒子群优化正交匹配追踪算法提高原子分解过程的预测实时性。同时针对风电序列不同区域所具有的线性及非平稳特性,构建了衰减线性原子库及Gabor原子库,以期达到自适应分解的效果。再通过对原子分量和残余分量分别进行自预测和BP( back propagation) 神经网络预测,获得点预测值。在此基础上,通过对历史风电数据不同区间的划分,构建一维核密度估计模型,逐步滚动获取预测值的置信区间,从而降低了环境变化对预测结果的影响。实际风电场算例验证了所提方法的自适应性、快速性及有效性。     

福建海上风电机组环境条件及腐蚀失效分析

福建海上风电机组在高温、高湿、高盐雾作用下会容易发生腐蚀,影响风电机组正常运行,需要定期监测机组部件服役环境,采取有效措施排除隐患。本文对海上风力发电机组内部腐蚀等级及速率、盐雾进行现场实时监测,检查塔筒涂层、结构件、电气设备腐蚀老化情况。根据环境监测检查结果和分析腐蚀老化原因,形成完整监测、检查方案,有助于保障风电机组长期正常运行。     

海上风电平台地基土工程力学特性试验研究∗

我国东部沿海地区沉积环境复杂多变,海上风电平台地基土性质软弱、复杂,与陆域土相比有较大差异。为系统研究海洋地基土工程力学特性,对江苏海域代表性扰动原状海洋土开展实验室基础土工试验、弯曲元试验及不排水三轴剪切试验,测定海域粉土及粉质黏土的物理力学性质,系统分析基本物理指标与扰动海洋原状土不排水剪切强度及剪切波速的相关性。试验发现：海洋粉土和粉质黏土的剪切波速 V_s均随深度 H 的增大呈线性增大, 但粉土 V_s随 H 增大的增长速率明显大于粉质黏土;粉质黏土及粉土的呈现两种不同的应力-应变发展模式：应变硬化型和应变软化型,粉质黏土和粉土的不排水剪切强度 S_d整体随 H 均增加呈增加趋势,但是没有表现出明显的单一相关性。孔隙比 e 的增大会促使两种土的 S_d的降低,且 S_d与 e 两者均有单一相关性;基于扰动原状土室内单元试验建立的 S_d与 V_s的关系,建立基于现场剪切波速的当前地层条件下未扰动原状土的不排水强度特性评价方法, 但对于低含水率的粉质黏土,该方法略有保守。