海上风电基础阴极保护技术研究

目的 探究外加单一电流阴极保护（Impressed Current Catholic Protection,ICCP）系统、单一牺牲阳极保护（Sacrificial Anode Cathodic Protection,SACP）系统以及SACP与ICCP系统联合保护3种工况下对海上风电基础的最优保护方案。方法 通过对3种工况进行数值模拟计算,对比不同工况下阴极保护系统对风电基础的保护效果。确定最优工况后,构建大比尺模型对最佳工况进行该工况下的实海测试实验。结果 单一SACP、单一ICCP系统以及SACP与ICCP系统联合保护3种工况下,风电基础保护电位区间分别为–926～–881 mV、–1 018～–985 mV和–984～–963 mV。实海测试实验中,导管架电位分布为–1 029～–912 mV。数值模拟结果与实验结果基本一致。结论 当SACP与ICCP系统联合保护时,保护效果最好。随着输出电流的逐步增大,风电基础模型逐步趋于过保护状态。     

海上风电首次列入鼓励类产业目录

近日,国家发改委公布的“修订版”产业结构州整指导目录中．特别新增了两项“鼓励类”内容．分别是“海上风电机组技术开发与设备制造”和“海上风电场建设与设备制造”。     

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。     

海上风电和陆上大型风电基地开发实施建议

中国的风电发展战略是切实可行的 中国的可再生能源中长期发展规划（2006-2020年）以及＂十一五＂计划（2006-2010）明确提出了风电发展的战略（图1）,包括三大发展方向：在东北和西北各省区（甘肃、新疆、内蒙古）建设大型陆上风电基地（WPBs）1。     

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。     

“双碳”背景下我国海上风电与海洋牧场协同开发初探

在“双碳”及“海洋强国”战略背景下,我国围绕海洋经济领域的开发和建设迅猛发展。另一方面,部分地区用海矛盾及工程运维成本增加等问题严重制约着海洋经济的高质量发展。针对海上风电场与海洋牧场的开发现状、技术瓶颈及协同开发等问题,分析了项目规划选址、风电基础及海珍品种类筛选、配套设施开发等方面的技术难点,结合工程实例提出建议。分析表明：现阶段的协同开发项目选址宜以风电机组为主、海洋牧场为辅,充分发挥二者在海域使用上的共通性,利用现有海上风电和海洋牧场建设技术提高综合效益。     

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。     

海上风机可靠性评估

依据国内外相关可靠性设计标准以及IEC 61400系列风力发电机组开发标准,结合XE-5 MW海上风机设计开发,建立了整套的海上风力发电机组可靠性设计评估流程,制定了适用于海上风力发电机组工程研发的可靠性建模、可靠性分配、可靠性预计、FMECA和FTA的分析方法,并以上述可靠性设计评估流程和方法对XE-5 MW海上风机开展了可靠性定性和定量评估。     

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。     

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。     

风力机叶片防除冰技术研究现状

提出了风力机防除冰的关键部件是叶片,并介绍了风力机叶片覆冰的影响,叶片防冰的主动与被动型方法及其各自的优缺点。重点阐述了憎水涂料防冰法的研究现状,并总结了憎水性涂料防冰的三大主要效果。对目前风力机叶片防除冰技术的主流方法进行了综合评价,并指出了其日后的发展方向。     

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。     

风荷载作用下钢管脚手架新型外挂防护网受力性能试验研究

为研究钢管脚手架新型外挂防护网在风荷载作用下的受力性能,通过室内水平往复荷载试验,分析了新型外挂防护在两组不同分载装置作用下的最大变形、破坏最薄弱位置以及对整个脚手架架体的影响.结果表明:在标准风荷载作用下,该新型外挂防护网对整个脚手架架体的影响很小,主要应变都出现在防护网的外框及斜撑骨架上;随着作用荷载的逐渐增大,防...     

近50年首都圈沙尘暴的变化趋势及其与气温、降水和风的关系

利用首都圈地区 11个基本和基准气象台站近 50年的观测资料 ,给出了这 11个台站自建站至 2000年沙尘暴发生日数的年际变化序列 ,并分析了其与气温、降水和风的关系 .结果表明 :首都圈沙尘暴具有很大的时空差异 ,西北部沙尘暴日数明显多于东南部 .沙尘暴发生日数的年际波动很大 ,同一站点最多年份与最少年份相差几十倍 .二连浩特、阿巴嘎旗、锡林浩特、丰宁、张家口、怀来和北京等 7个气象站自建站至 2000年的沙尘暴日数呈显著的下降趋势 ,其余 4个气象站没有显著的上升或下降趋势 .首都圈地区沙尘暴季节性显著 ,多集中在春季 .与沙尘暴日数相关性最强的是起沙风日数 ,有 6个站点的沙尘暴日数同起沙风日数呈显著的正相关 ;其次是气温 ,有 3～ 4个站点的沙尘暴日数与年均温、冬季均温和春季均温呈显著负相关 ;降水量与沙尘暴日数的相关性最弱 ,只有朱日和 1个站点与春季降水量呈显著负相关 .另外有 4个站点的沙尘暴日数与气温、降水和风均没有显著的相关关系 .根据上述研究结果就首都圈沙尘暴的时空变异性及其与气候因素的关系等问题进行了讨论 .