我国海上风电发展的主要问题及对策建议

随着陆上风电资源的大规模开发利用,海上风电作为我国高度重视的新能源产业,已进入发展的关键时期。文章从海域使用的角度分析风电用海的基本特点,研究海上风电在用海面积、规划编制、管理制度、资源环境影响等方面存在的问题,并据此提出"完善海上风电规划、创新管理制度、规范风电场选址和风机布置、加强海上风电资源环境影响评价"的海上风电发展对策建议。分析表明:风电用海具有确权用海面积小、实际占用海域面积大的特点,且风电用海具有排他性、容易造成海洋空间的破碎化;另外,目前海上风电存在规划面积和布局不合理、挤压其他行业用海空间,风电项目预可研阶段缺乏海洋管理部门的先期介入,风电建设对海洋资源环境的影响研究甚少等问题。在此基础上,提出我国海上风电发展的对策建议,以期促进中国海上风电产业平稳可持续发展。     

山东省海上风电产业高质量发展对策研究

海上风电产业是全球最具战略性和先导性的新兴产业之一。为促进山东省海上风电产业的高质量发展,文章基于调研梳理山东省海上风电产业发展现状,分析其中存在的问题,并提出对策建议。研究结果表明:山东省海上风能资源丰富,海上风电产业发展初显成效,但在产业发展规划、科技支撑能力、电力消纳能力、配套服务产业以及企业投资和生产意愿等方面存在不足;未来应遵循“统筹布局、创新技术、拓展方式、搭建平台、计划+示范”的发展思路,稳步推进山东省海上风电产业发展进程。     

海上风电工程结构安全监测体系框架设计

文章针对海上风电工程结构安全监测的需求,在系统回顾了目前的主要监测现状及存在的监测难点的基础上,初步构建了水上、水下一体化安全监测体系基础框架,阐述了主要的工作流程,重点探讨了海上风电工程安全监测中的精密单点定位（PPP）技术、高程传递、多传感器集成、精密水下定位技术、水下摄像机标校、水下三维激光点云快速建模、水下桩基全景影像与点云数据匹配、多波束与侧扫声呐数据融合等关键技术,以期为海上风电工程结构设施管控、变化监控和防灾减灾提供新的应急方案和技术支撑。     

自然资源管理改革基本逻辑下海洋自然资源 年度利用计划的思考

重构自然资源管理体系的重点并不在于直接干预和调整资源配置的结果,而在于优化重塑自然资源配置制度和手段。自然资源管理改革在机构方面基本实现了"两统一",并在海域管理方面取消了过去的围填海年度计划。文章以此为背景,梳理了自然资源管理制度重构的基本逻辑,以围填海为例解析了自然资源管理模式调整思路。基于以上提出海洋自然资源利用年度计划的初步构想,包括将海洋自然资源年度利用计划作为国土空间用途管制中的基础性制度。并提出政策建议:坚持陆海统筹,加强计划管理对海洋资源开发、保护和修复的约束与引导;探索"总量不变、盘活存量"的海洋空间资源供给思路;完善围填海"总量控制、中央统筹"的管理流程;聚焦解决围填海历史遗留问题;加强自然资源法治建设。     

海上风电用海数字化管理系统设计与实现

为促进海上风电用海可持续发展,基于现代化的信息技术,阐述了海上风电用海数字化管理系统的系统架构和主要功能。通过信息化手段,进一步加强海上风电用海的数字化和可视化管理,统一管理海上风电用海论证、审批、监测、评估等数据,为海上风电用海规范化管理提供辅助决策支撑,提升海域资源利用效率。     

海上风电测风塔的选型

风资源的获取与评估是风电前期投资的一项重要工作。作为海上风电,需要动用船舶、浮吊等海上工程机械,施工局限性大,成本高。对目前国内外已经使用的各种测风塔进行了比较,分析了各种测风塔的优缺点,选出适用于海上风电的测风塔塔架和基础形式,为海上风电的开发提供了理论指导。     

海上风电工程对海洋生物影响的研究进展

随着世界各国对能源安全、生态环境、气候变化等问题日益重视,加快发展风电已成为国际社会推动能源转型发展、应对全球气候变化的普遍共识和一致行动。过去十余年,我国海上风电产业受益于国家政策的大力推动而蓬勃发展,大有乘势崛起,赶超其他清洁能源的势头。相比陆上风电场,海上风电场对环境的影响较小,但其开发实施以及运行对海洋生态环境和资源开发的累积影响还尚不明确。本文系统全面地梳理了海上风电工程对鸟类、鱼类、海洋哺乳动物、底栖生物、浮游生物及海洋生物多样性等影响的研究进展,总结了海上风电环境影响研究的现状。结合我国实际,提出了将科学研究与海上风电工程环境影响评价紧密结合,开展海上风电项目对区域生态环境影响的研究等有关建议。     

广东省海上风电海缆路由廊道研究

为增强对海上风电海缆路由廊道的认识以及促进海上风电项目集约节约用海,文章梳理广东省海上风电路由选划的基本情况,分析统一划定海上风电海缆路由廊道的困境及其原因。研究结果表明：虽然自然资源部门在审批过程中不断呼吁建立海缆路由廊道,并与企业和地方政府等利益相关者基于集约节约用海等原则选划部分海缆路由的登陆点,但海缆路由廊道仍面临选划工作严重滞后于产业发展、利益相关者复杂且众多以及技术工艺存在不确定性等难题,亟须加强与相关部门的协调,将路由廊道规划统一纳入国土空间规划体系,及时总结海上风电和海缆的相关技术并借鉴先进经验,科学合理地划定海上风电海缆路由,进而发挥路由廊道对海上风电产业发展的政策促进和引导作用。     

广东省实施海洋牧场与海上风电融合发展的可行性分析

海洋牧场是修复海洋生态环境和涵养近海渔业资源的新模式, 而海上风电是我国新的清洁能源产业。本文在分析广 东省海上风电场建设的基础上, 分析了马尾藻藻礁建设在海洋风电场的适宜性和投放条件, 探讨了在广东省开展以人工藻礁 场 ＋ 海上风电场为特点的融合发展模式的可行性, 以及对于生态用海 、生态管海和海域资源集约节约利用的必要性。研究 认为“海洋牧场 ＋ 海上风电”的发展模式将成为未来提高海域综合利用水平的重要发展方向。     

江苏海上风电产业创新发展路径与对策研究

全球气候变暖引发一系列环境问题,也引起人们对清洁能源生产与消费的思考。海上风电由于占陆域空间少、距消纳中心近等特点而受到欧美等发达国家和地区的高度关注。我国江苏沿海海上风能资源丰富,经过十数年的发展,海上风电产业规模、技术基础、市场份额、创新能力、人才储备等诸多领域都已经取得较好成果;然而与发达国家相比,江苏海上风电产业还存在诸多问题,主要涉及管理机制、创新网络、平台搭建、补贴政策、金融体系、营商环境。文章全面梳理江苏海上风电产业发展实际,借鉴国内外先进发展经验,以落实国家的国际、国内双循环战略为指导,研究提出组织管理、行业标准制定、产业创新网络构建、金融和财税要素政策扶持等对策措施建议。     

基于海上风电产业发展的风电机维修市场

为促进海上风电产业和风电机维修市场的发展,文章概述风电及其产业的发展状况以及海上风电产业发展的主要地区,分析海上风电机维修市场的需求、特点和潜力,并提出该领域的投资建议。研究结果表明:风电具有巨大的经济、社会和环境效益,是全球发展的重点领域;欧洲、亚洲和美国等是海上风电产业发展的主要地区,其中欧洲发展最早和最好;由于海上风电机结构复杂和所处环境恶劣,维修市场需求旺盛;目前全球海上风电机维修市场具有地区不均衡、核心技术垄断和处于蓝海期的特点,在部件和工具及其供应链供给、运维船制造、智能化产品服务以及人员技能培训等方面具有发展潜力;海上风电机维修市场的自身潜力和辐射效应较大,市场前景广阔,该领域的投资应关注其优势、劣势、机遇和风险。     

湛江某海上风电桩基局部冲刷特征研究

海上风电场桩基局部冲刷是工程设计与运行阶段的重要参数之一。基于湛江某海上风电场桩基3次现场局部冲刷实测数据,进行冲刷坑最大深度、冲刷坑半径和冲淤变化特征的分析与研究;根据桩基局部冲刷经验公式,采用工程海域实测海洋水文动力学数据进行最大冲刷深度与冲刷半径的计算,并进行公式计算值的对比与分 析。结果表明:桩基础在防冲刷设施的保护下,3次实测最大冲刷深度基本稳定为4.0 m,最大冲刷深度与桩径之比为0.57。而经验公式的最大冲刷深度与桩径之比均超过了1.1,说明桩基防冲刷设施取得了一定的效果,冲刷坑半径的计算值与现场实测值吻合较好。建议海上风电场在运行阶段进一步加强桩基冲刷坑监测与防护。     

自然资源信息化框架下海洋资源数据管理体系设计有关思考

自然资源信息化总体建设方案提出了建立自然资源“一张图”的大数据体系,海洋资源是自然资源的重要组成部分,开展海洋资源数据管理体系设计是将其有机融入自然资源大数据体系的一项基础工作.本文以现有国家海洋数据管理体系为基础,从海洋资源的有关概念和分类入手,分析了在自然资源信息化总体框架下,海洋资源数据管理体系建设的发展形势和需求,探讨了海洋资源数据管理体系总体设计思路与主体框架,并对下一步海洋资源数据管理体系的建设运行提出建议.     

海上风电运维中的大数据管理和应用

为促进海上风电的降本增效和可持续发展,文章基于海上风电运维管理的内容和存在的问题,分析大数据在风电运维中的应用和风电运维管理的发展趋势。研究结果表明：海上风电运维管理主要包括机组运行管理、机组运行数据管理、项目资源管理、可达性管理和成本管理,目前在成本、运维模式和可达性等方面存在问题;通过将工业数据与大数据相结合以及创新运维模式和管理方式,有助于风机预防性维护和风场辅助决策,有效提高风电运维效率、降低风电运维成本和提升发电量;未来的风电运维管理将通过转变模式进一步加强数字化和可视化运维,通过装备升级提高运维的可达性和效率以及通过提高质量多角度降低运维成本。     

黄河三角洲海上风机新型吸力锚基础型式分析

海上风力发电是未来风电产业的主要趋势,黄河三角洲沿海滩涂地带风能蕴藏量丰富,多为风能富集型,具有很大的开发潜力。但水下黄河三角洲地域条件复杂,广泛发育着不稳定地形地貌,加上波浪荷载和风荷载的联合作用,极易引起海床土体侵蚀液化,直接影响海上风机基础的安全稳定性。在分析了现有海上风电风机基础的优缺点后,针对现有风机基础存在的弊端,提出了一种新型伞式吸力锚基础,并对其结构优势和安装方法做了说明,该新型吸力锚基础独特的结构设计在黄河三角洲地区风电开发中具有一定的应用前景。     

海上风电无人系统自主巡检应用构想

随着我国清洁能源的不断应用与发展,海上风电将成为清洁能源应用的重点方向。海上风电设施与风电桩基的运行维护与保障将逐步向智能化、自动化、无人化的方向发展。本文基于当前无人机技术与无人艇技术的应用现状,结合海上风电巡检的具体需求,将无人值守无人系统引入海上风电巡检应用中,提出一种基于无人值守的海空结合自主风电巡检方法,实现...     

江苏省海上风电用海项目调查

为加强对海上风电项目的用海管理,规范海上风电产业的用海活动,促进海域空间资源的科学合理开发利用,文章采用海上风电用海权属、风机遥感影像解译和海上风电用海项目核查的数据,以2016年年底为时间节点,对江苏省海上风电用海项目的确权管理、疑似疑点疑区、项目承担企业和项目运营情况进行调查,并根据调查结果提出存在的问题和建议。研究结果表明:江苏省共确权海上风电用海项目44个,已建设40个,总建设面积为6 712.91hm~2;疑似疑点疑区海上风电用海项目有26个;项目承担企业主要包括华能国际电力股份有限公司等;已建成投产并网的海上风电用海项目有29个,总投资额近293亿元,年发电量约50kW·h,年产出额近34亿元;目前海上风电用海项目主要存在未取得海域证、部分风机偏离原批复界址范围和规划布局不合理的问题,未来应坚持保护优先和适度开发原则、规范项目管理、优化规划布局以及加强动态监测。     

Study on Gyroscopic Effect of Floating Offshore Wind Turbines

Compared with bottom-fixed wind turbines,the supporting platform of a floating offshore wind turbine has a larger range of motion,so the gyroscopic effects of the system will be more obvious.In this paper,the mathematical analytic expression of the gyroscopic moment of a floating offshore wind turbine is derived firstly.Then,FAST software is utilized to perform a numerical analysis on the model of a spar-type horizontal axis floating offshore wind turbine,OC3-Hywind,so as to verify the correctness of the theoretical analytical formula and take an investigation on the characteristics of gyroscopic effect.It is found that the gyroscopic moment of the horizontal axis floating offshore wind turbine is essentially caused by the vector change of the rotating rotor,which may be due to the pitch or yaw motion of the floating platform or the yawing motion of the nacelle.When the rotor is rotating,the pitch motion of the platform mainly excites the gyroscopic moment in the rotor’s yaw direction,and the yaw motion of the platform largely excites the rotor’s gyroscopic moment in pitch direction,accordingly.The results show that the gyroscopic moment of the FOWT is roughly linearly related to the rotor’s inertia,the rotor speed,and the angular velocity of the platform motion.     

水平荷载下海上风机单桩基础桩土相互作用研究

海上风电作为一种清洁绿色的能源越来越受到人们的关注,海上风机会承受风、浪、流等水平荷载的作用,因此水平荷载下海上风机单桩基础桩土相互作用一直是人们研究的热点。本文对水平荷载作用下海上风机单桩基土相互作用进行研究,通过ABAQUS有限元数值分析软件建立桩土模型。结果显示:桩顶水平极限位移约为11.25cm,海床面以下1~5m范围为桩身弯矩和桩身mises应力较大的区段;随着桩顶水平位移的逐渐增大,桩身挠曲逐渐向深处发展,桩体位移零点位置逐渐向下;桩体的水平位移会对桩侧土体产生挤压作用,这种挤压作用会使土体塑性屈服区逐渐向下发展,土体水平位移呈半圆形放射状分布,浅层土体mises应力产生非对称分布。