我国东南沿海与欧洲沿海风电机组服役环境条件的差异性分析

对我国东南沿海主要的气象环境条件因素,包括温度、湿度、风资源、台风、雷暴等,以及它们对风电机组的影响与欧洲沿海进行了对比分析。结果表明,我国东南沿海地区与欧洲沿海气象环境条件有着显著差异,对风电机组有着不同的影响,发展海上风电不能完全借鉴欧洲海上风电场经验。研究结果为我国东南沿海海上风电机组的设计、制造、运行和维护提供了参考。     

湿热沿海地区环境条件对风电机组的影响分析

主要针对我国东南湿热沿海地区的温湿度、盐雾、台风和雷暴等环境因素进行分析,并对各个环境因素对风电机组正常运行可能产生的不利影响进行了总结,对风电机组在东南沿海地区恶劣的环境条件下的设计、制造、运行和维护提供了一定的参考。     

我国东南沿海海上风电塔架防护涂装体系设计与评价思考

针对我国东南沿海湿热、亚湿热地区海上风电塔架服役环境的特殊性,对开展针对性的涂装防护体系设计和实验室性能评价方法提出了一些改进设想。设计防护体系时,应充分考虑风电塔架各腐蚀区域的主要环境影响因素,选择合适的涂料体系并适当增加涂层厚度;采用单因素环境试验对涂层的性能进行实验室评估时,应适当增加每一种试验项目的时间,并结合服役环境增加测试项目。     

台风型风电机组塔架轻量化设计研究

目的实现台风型风电机组塔架的轻量化设计。方法对风电机组台风环境载荷工况和台风期运行控制策略进行研究,提出在基于GB/T 31519—2015《台风型风力发电机组》的台风型风电机组基础上,开发台风控制策略,使机组在台风期间持续处于对风状态。结果利用BLADED软件计算机组各关键部位的载荷,结果表明,台风控制策略降低了23.5%的机组塔基载荷,重新设计塔架,塔架质量降低了13%,实现了塔架轻量化设计,单个风电场节省约416万元,具有很好的经济效益。通过机组现场实测,在摩羯台风期间,采用台风控制策略的台风型风电机组塔基载荷,Mxy理论仿真值与实测值的相关性达94.1%,高度一致。结论验证了理论仿真计算的准确性和轻量化塔架应用的可行性,助力于我国风力发电行业沿海地区及海上型风力发电机组的发展。     

我国湿热海上风电大气区金属重防腐涂料的性能研究

目的对海上风电涂料在我国湿热海洋地区的环境适应性、耐久性开展针对性研究,积累试验数据。方法通过对国内外共7家知名风电涂料企业大气区样板展开征集,参考国内外相关行业测试标准及技术,结合我国湿热海上大气环境特点,并向风电主机企业及涂料企业征集意见,设计并开展实验室环境模拟试验,包括紫外老化试验、圆盘耐磨试验、中性盐雾试验等。结果大部分企业的涂层样板耐老、耐盐雾等性能均较好,海洋大气区涂料相对成熟,国外企业、合资企业和国内企业的涂料上差异较小。结论大气区涂料体系的技术相对成熟,国外知名企业在性能市场上仍占主导地位,但对于设计要求的15年以上使用寿命是否能够实现仍有待进一步研究。     

固体火箭发动机沿海环境适应性分析

为提高导弹武器环境适应性,针对沿海地区的气候环境特点,分析了高温、高湿、湿热、盐雾、霉菌和辐射等典型环境条件对固体火箭发动机薄弱环节的影响,结合研制和作战使用的实际,提出了改进导弹武器装备沿海环境适应性的方法.     

我国海上风力发电设备环境条件与环境技术要求分析

我国海洋环境条件与欧洲海洋环境条件存在明显差异,这对我国海上风电设备提出特殊要求。通过分析影响我国海上风电设备的环境条件,并研究各种环境因素对设备的具体影响,提出各关键设备需要通过的环境试验认证。最后,针对各种环境因素影响,提出需要采取的防护措施,为制定针对我国海上特殊环境条件的风力发电设备环境技术标准提供依据。     

风电机组抗冰冻设计

我国南方高海拔风电场冬季温度低、湿度大,风电机组受冰冻影响非常普遍,且较为严重,冰冻现象导致风电机组发电量损失,甚至引发严重的安全事故。针对南方风电场环境,提出风电机组抗冰冻设计。桨叶同时采用被动式涂层技术和主动式加热技术;风速风向仪选用抗冰冻超声波式;导流罩和机舱罩外壳采用流线型设计;控制程序采用机组冰载报警和主动除冰控制策略等。采用的抗冰冻设计应用于云南某风电场样机,有效地解决了风电机组覆冰现象,发电量明显高于同类型其他机组,为风电机组抗冰冻设计提供了一定的指导。     

直升机用橡胶密封产品环境试验技术研究进展

以我国直升机在恶劣环境条件下服役导致密封产品频繁发生失效故障为背景,对航空橡胶密封材料及产品的环境试验与评价技术进行了梳理总结。分析了橡胶密封材料及产品大气暴露试验、户外自然加速暴露试验等自然环境试验技术的发展现状,介绍了热空气老化、紫外老化、臭氧老化、湿热、低温、盐雾、霉菌及综合环境试验等橡胶密封材料及产品实验室模拟加速试验技术的作用机理及试验方法。在此基础上,提出了今后应在橡胶密封产品实验室多因素模拟加速试验技术、密封结构件环境效应数据积累和应用等方面加强研究。     

我国东南沿海车辆装备涂层环境试验设计

目的研究我国东南沿海环境对我军车辆装备涂层的影响。方法根据近海试验场所提供的温湿度、氯离子浓度、辐照总量等相关数据,当量转化为光照、温度、湿度、化学介质四种环境因子,依据GJB150A—2009《军用装备实验室环境试验方法》裁剪制定了依次进行湿热辐照试验、中性盐雾试验和酸性盐雾试验的实验室模拟方法。结果相同试片在实验室模拟环境与实际环境中表现出的电化学特征较为一致。结论该试验设计能较好模拟当地实际环境影响,为在该地区服役的车辆装备有机涂层的使用寿命预测、涂层防护与防腐蚀保养等技术研究提供了重要依据。     

近岸海域环境功能区概念辨析及其存在的问题和对策

近岸海域环境功能区是进行近岸海域水环境管理的重要依据.随着经济和环境保护形势的发展,我国近岸海域环境功能区管理也应进行相应的调整.研究了近岸海域环境功能区与海洋功能区之间的差别,根据近岸海域环境功能区的定位,指出其应主要包含3个属性,即自然属性、社会属性和管理属性,因此近岸海域环境功能区划分应立足于保护当地的海洋生态系统,满足人类对近岸海域水体的使用功能,同时方便对近岸海域环境系统的管理.对近岸海域环境功能区目前存在的主要问题进行了分析,即超标严重、调整频繁、排污混合区设置不合理以及监管有待加强等.在此基础上,提出应突出近岸海域环境功能区战略定位,将近岸海域环境功能区划上升为国家标准,加强近岸海域环境功能区的生态保护功能,加快修编《近岸海域环境功能区划分技术规范》,并强化环境保护部对近岸海域环境功能区的监督管理等对策建议.      

船舶撞击下10 MW单桩基础风机动力响应特性分析

目的 探究风机在遭遇船舶撞击时的动力响应,以及不同工况下的失效模式。方法 采用 SACS 软件,建立DTU 10MW单桩基础风机的动力分析模型,并利用p-y曲线模拟桩土相互作用,计算不同撞击速度、撞击角度、风载方向作用下海上风机的动态响应,探究风机在停机工况和运行工况下的失效模式。结果 风机受风载作用时,最大机舱加速度和塔顶最大位移分别较无风载时增加了8.5%、68.1%。以5 000 t撞击船为例,风机在停机状态下,撞击速度超过2.13 m/s时,风机面临因机舱故障而引发的失效;风机在运行状态下,撞击速度超过1.88 m/s时,风机面临因挠度超过最大允许值而引发的失效。结论 有、无风载时,机舱加速度响应的差异不明显,而有风载时的塔顶位移较无风载时增长明显。根据风机在停机工况和运行工况下的失效模式,提出了相应的船舶撞击速度临界值。     

连云港近岸海域2011~2016年环境变化研究

依据2011年2月~2016年1月在连云港近岸海域进行的19个季节航次海洋环境综合调查结果,分析探讨了该海域主要海水要素的季节变化趋势和相关性,结合历史资料阐述和评价了海域的营养状态水平、环境质量现状及变化趋势,对存在的环境问题进行了分析.结果表明：研究海域水质状况总体良好;水质评价结果显示无机氮（DIN）是海域内最主要的环境污染因子,且DIN含量近年来有逐渐增加的趋势,年均值已经超过二类海水水质标准;此外其他环境污染因子是活性磷酸盐（DIP）、化学需氧量（COD）和油类.调查期间研究海域处于富营养化状态,潜在富营养化分析显示氮磷比值（N/P）有逐渐增加的趋势;绝大多数季节的有机污染状况为轻度污染状态.研究结论对科学、系统的认识和评估连云港近海生态环境现状及预测未来生态环境变化趋势具有重要的参考价值,对连云港近海海洋生态环境的可持续发展具有十分重要的科学意义和实际应用价值     

秦皇岛洋河－戴河沿海平原海水入侵数值模拟分析

在分析洋河-戴河沿海平原水文地质条件的基础上,运用FEFLOW软件,建立了三维变密度溶质运移模型。以2002-12至2004-12的地下水位和水质观测资料,对模型进行了率定。用检验后的模型对研究区海水入侵原因进行了模拟分析,对不同开采条件、不同防治措施下的海水入侵发展趋势进行了预测。模拟结果表明：滨海地区超采地下水是造成海水入侵的根本原因,河流长期低水位导致海水倒灌加剧了海水入侵的程度;在滨海地区,只要地下水降落漏斗存在,就会引发海水入侵进一步向内陆移动;同时,根据预测结果,提出了防止和减缓海水入侵的措施。     

中国土地资源生态环境质量状况分析

基于用数字环境模型对中国土地资源生态环境的质量评价,生成了中国土地资源生态环境综合评价图,分析了中国土地资源生态环境等级面积构成及分布状况,得出了中国土地资源生态环境质量最好的地区全部分布在东南沿海和四川盆地区,生态环境最适合人类生存的土地资源仅占我国土地资源总面积的１／３弱,１／３的土地资源面积养活了我国８０％以上的人口     

中国海滨旅游地气候适宜性评价

选定我国２５个滨海城市和１２个岛屿共计３７个测站的四项指标（气温、风速、相对湿度、日照时数的多年月平均值）３０多个系列年资料，对海滨城市和近岸岛屿的气候进行了系统分析。研究发现，我国的渤海湾沿岸海滨城市和海南南部城市有长达４～６个月的度假和休疗养的气候条件，它们在季节上有着较强的互补性，相比之下，其他海滨城市适宜旅游季节不长，且分成春、秋两个时段，综合条件不太理想。