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) ], a- l$ |4 ~6 d 根据 DNV 预测,到 2050 年将会有 33%的发电量来自风能:其中 20%来自陆上风电,11%来自固定式基础海上风电,2%来自浮式基础海上风电。中国连续第五年成为全球最大的海上风电国家,2022年新增并网装机容量约5.1GW,较上年下降了逾70%,但仍然占全球新增装机总量的一半以上。截至2022年底,我国海上风电累计装机已超3000万千瓦,连续两年位居全球首位,占比达一半左右。
4 |- P- U" F9 e! m 海上风电发展的大趋势主要是“大型化”和“深水化”。“大型化”的目的是降低海上风电的“度电”成本,增强电价的市场竞争力。在离岸 50km 以上、水深大于 50m的深远海区域,海上风速更大、更稳定,风能产量更高,而且可以大大避免近岸环境噪声和视觉污染,以及航运、渔业等用海冲突。海上风机的体型越来越大,发电机功率也从过去的 0.5 MW发展到今天的 5MW、7MW、8MW,未来甚至可能达到 20MW 。
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% [+ ^0 Y! Y# F! \2 r* }4 H# ~ 通常情况下,风机的使用寿命长达 20 年以上, 而整机供应商提供的质保期通常在 5 年左右。5年后,风机建设单位需要自建风机运维团队或委托第三方团队。由于我国海上风机大部分是最近几年新建的,因此,海上风电运维市场蓝海特征显现。与陆上风电相比,海上风电运维难度系数、成本投入等都较高,据行业专业人士介绍,一次海上风电机组的齿轮箱更换,其成本应该在400-500万元。 7 U7 G' z; f! c: j
下图展示了海上风电的结构简图,从图里可以看出海上风电的两个主要风险类型,一个是海缆的运维风险,一个是海上构筑物的风险。
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- t. S9 V' E' `( H3 o3 d; o 以海上风电风车自身为例,其风险监测从上到下分别为叶片、塔架、下部结构和基础。海洋勘察主要涉及水面以下的下部和基础监测。 ' \1 a5 v0 |$ A3 p+ P- V$ A. p
下图是导管架安装和受台风影响而倾斜的照片。 0 Q( f. S' c' m. w& w. h8 p8 c
海上风机基础大部分是固定式的,大直径单桩基础在0m~40m水深应用范围最广,导管架基础主要用于40m~100m水深。 - v. r' P8 \/ v5 Z
基础的主要风险就是冲刷,基础冲刷将减小桩基础的入土深度,降低桩基础的承载力;基础冲刷使桩的悬臂长度增加,从而使风机水平变形加大,同时增加桩基础的倾覆弯矩;基础冲刷使风机机组结构的自振频率降低,使基础疲劳应力幅值增大、应力循环次数增加,影响机组的疲劳寿命。 5 f' v& U$ C) J5 y5 I0 K. t9 f* @
海缆的主要风险是海底冲刷和抛锚、拖网等人为破坏。 + i) s) K6 F& S
基础和海缆探测主要设备有多波束、侧扫声呐、三维声纳、水下机器人、管线仪、三维剖面仪、磁力仪、电磁感应管线仪、合成孔径声呐。
4 s. ]; u7 y+ k 多波束和侧扫声纳:
0 O, p: z+ W/ y% A. S ] 管线仪、三维剖面仪、磁力仪和海缆仪:
3 D8 J! t/ h2 H8 N* p2 e 三维声纳、水下机器人、合成孔径声纳:
* v+ U! \/ }' V! y 参考文献 : v3 d0 s1 g2 D- V
风电运维的勘察技术探讨 & Z+ l4 [# Q% u) S+ V
https://www.sohu.com/a/679192743_121124362
+ Q4 t0 l1 m/ V. T 海上风电单桩基础局部冲刷与防护研究_徐思远
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https://wind.in-en.com/html/wind-2404648.shtml
& f5 u- d2 j) `- v* E9 L8 f 2023海上风电回顾与展望 % `5 [- L- y* G/ `$ Y
海上风机导管架基础循环受荷性状与分析方法_周文杰 1 k) I7 r$ e: ?& a
https://www.gov.cn/yaowen/liebiao/202308/content_6897588.htm
k [; e/ n1 I% Z “xiaok海洋测绘网”是一个博客性质的网站,博主住在美丽的海滨城市--青岛,常年在沿海和大洋从事着艰苦的海洋调查工作。网站的内容是博主和同事们学习和工作的总结,主要包括三个方面: 9 o- G& e* W4 y) B$ k; y
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( ]4 \4 b0 C A- k1 t& ^ 1、 2021年年终总结及文章索引 $ ?( g) `: Z! I, i" i( c1 }
2、 2022年年终总结及文章索引
# R1 C" h0 c- D 3、2023年年终总结及文章索引 7 n2 v6 }0 O( _6 Y" h2 `
4、一些海洋数据的分享及地磁tiff的提取 + ]& k; k( A7 \4 u9 j
5、坐标转换软件OpenCoord介绍及下载
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