海上多桶复合式测风塔基础设计

多桶复合式基础在国外海上风电工程中已有少量使用,而国内目前多用于海上石油平台,海上石油平台主要承受竖向荷载为主,而测风塔作为典型的高耸结构其主控荷载为水平荷载,其竖向极限承载力、水平向极限承载力、抗倾覆性能、在往复荷载作用下的变形特性等研究的较少,相关的计算方法还不成熟。文章基于漳浦六鳌海上风电场测风塔建筑工程,介绍海上多桶复合式测风塔基础的设计及施工关键技术,可为类似结构设计与施工提供参考。     

南日岛海域海上自立型测风塔设计施工技术探讨

为获得南日岛海域的风能资源数据,在该海域设计建造了一座自立型测风塔。在测风塔的基础设计、施工过程中,分析计算了海上特殊施工环境中的基础受力、设计参数及荷载组合,因地制宜地采用多种基础施工工艺、防腐处理等技术;在塔体安装时采用了整体吊装技术,并设计了引导装置保证了塔体准确就位。该工程可为海上风电场开发及类似海上工程提供参考。     

国内外海上风电机组基础结构设计标准浅析

对国内外海上风电机组基础结构设计规范和相关标准进行了对比研究,结合我国海上风电机组基础结构设计开发中遇到的问题,论述海上风电机组基础结构设计中关于安全理念和设计荷载的设计方法和标准;分析对比各国规范对海上风电机组基础结构设计的推荐做法,剖析各国规范的设计理念和方法;比较海上风电机组基础结构与海洋石油平台在设计理念和设计标准方面的异同,并根据海上风电和海洋油气的行业特点,分析海上风电机组基础结构设计规范和海洋石油平台设计规范对于海上风电机组基础结构设计的适用性。在此基础上,基于我国海洋工程技术和海上风电产业的发展水平,提出发展我国海上风电机组基础结构的设计建议,指出我国海上风电开发中应注意和避免发生的问题。     

海上风电对海洋生态环境与海洋生物资源的综合影响研究进展

海上风电具有就近消纳方便、发电效率高和不消耗化石能源等特点,在低碳经济发展背景下,加快海上风电开发已成为全球各国促进能源结构转型与可持续发展的普遍共识。但海上风电在建设及运营过程中所产生的噪音和磁场对海洋环境和生物的影响尚不明确。本文系统梳理了全球海上风电发展现状,分析了海上风电开发对海洋生态环境与生物资源的综合影响,从生理、行为和分子三个层面重点分析了海上风电所产生的噪音和磁场对海洋生物的潜在影响,以期为科学利用海上风电提供参考。     

海上风电基础结构安全监测系统开发与应用研究

海上风电基础结构的安全是风电场安全运营的重中之重,因此需要对海上风电基础结构的受力状态、振动状态、腐蚀情况进行实时、准确的监测,文章基于以上需求,开发一套基于物联网技术和云平台技术的海上风电基础结构安全监测系统,可满足海上风电基础结构安全自动监测的要求,集数据实时监测与传输、远程测控、数据分析与预警等功能于一体,可远程读取风机基础结构在各种工况下的结构安全数据,并进行结构安全评估、分析,为全面分析风机基础结构的寿命及安全性提供了数据支撑。     

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。     

基于专利信息的海上风电技术趋势分析

基于德温特数据库中的专利信息,通过对比海上风电和其他海洋主要可再生能源的年专利信息,结合海上风电专利数量与碳减排压力以及年新增装机数量之间的相关性分析,对海上风电技术发展做了分析,归纳了海上风电的重点技术领域;构建了海上风电技术成熟度预测分析模型。分析结果表明,海上风电技术发展迅速,目前整体的技术成熟度已达到0.87,已从成熟期进入饱和期。浮式风电作为一种具有替代性特征的新兴技术,也得到了快速的发展,目前的技术成熟度已达到0.54,从技术成长期进入技术成熟期。     

世界海上风电产业统计与分析

海上风电产业是近年来世界各国为解决能源危机和环境污染问题而加大投入发展的热点领域。目前全球海上风电产业已形成以北欧为中心的经济格局,亚洲和北美正在进入全球市场。文章系统地总结和分析了世界海上风电发展现状及其趋势,论述了欧洲各国、日本、韩国以及美国海上风电的发展情况及趋势,并详细介绍了中国海上风电的发展现状及所面临的问题,最后总结了世界海上风电对中国海上风电的启示,并展望了未来的发展形势。     

一种新型激光雷达测风浮标设计及海试应用

精确获取剖面风数据对海上风电场规划选址、风能资源评估等至关重要.针对测风塔建设成本高、拆卸移动困难,而传统浮标电源供给较小、摇晃角度大等缺点,设计一种新型激光雷达浮标,实现了对目标海域的风资源剖面数据的观测、解算与自存储.在南海海域进行海试应用,并对观测的剖面风数据和传统大型海洋资料浮标风数据进行同步比测分析.结果 表...     

基于灰色预测模型的我国海上风电发展规模和趋势研究

为掌握我国海上风电发展规模和趋势,进而为海上风电发展决策提供参考,文章基于灰色系统理论的3种模型,对全国和主要沿海地区海上风电发展规模和趋势作出预测。研究结果表明:装机量可作为海上风电发展规模的预测指标;通过历史数据模拟,GM（1,1）比NDGM和DGM（2,1）的拟合效果更好且预测精度较高,适用于海上风电装机量预测;GM（1,1）对海上风电发展的短期（1～3年）预测准确率较高,而中长期（5～10年）预测准确率有待检验;海上风电主要地区的装机量将持续增长,但各地区呈现不同的增长率;江苏海上风电发展在多年快速增长后可能放缓,广东和福建有望“接棒”江苏而成为海上风电大省;国内海上风电产业仍处于成长阶段,经济稳妥的发展策略是必然选择。     

Design of a tri-axial thrust anemometer for measurement of atmospheric turbulence over water

The BIO Mark 8 thrust anemometer measures the drag of the wind on a perforated table tennis ball mounted on a vertical beam. The tri-axial displacement of the beam is sensed by eddy current proximity sensors. This anemometer has a flat frequency response from 0 to 10 Hz and can measure wind from 0 to 28 m s⁻¹ at temperature from − 19 to + 28°C. It is designed for remote operation for extended periods of time such as on stable towers at sea.     

Wind and wave induced behaviour of offshore guyed tower platforms

Offshore guyed tower platforms belong to the group of compliant offshore platforms which are most suited for deep water exploration. The basic feature of compliant offshore platforms is that they are designed to move with the waves, in at least some degrees-of-freedom. As far as excitation of wave frequencies is concerned, the system opposes wave forces by inertial effects. The offshore guyed tower derives its stability against lateral movement from its mooring system.In this study, the response of offshore guyed towers to random forces generated by wind and wave is investigated. The exposed portion of the tower is subjected to the action of turbulent wind, while the submerged portion is acted upon by random wave forces. The analysis includes the nonlinearities due to the Morison equation of drag force, the variable submergence effect due to waves, the instantaneous position of the tower and force excursion relation of the mooring lines. A parametric study is conducted to investigate the behaviour of the tower under waves, and the combined effect of wind and wave forces.     

Swell-dominant surface waves observed by a moored buoy with a GPS wave sensor in Otsuchi Bay,a ria in Sanriku,Japan

Real-time monitoring of wind and surface waves in Otsuchi Bay, Iwate, Tohoku, Japan, commenced in October 2012, using a mooring buoy with an ultrasonic anemometer and a single-mode GPS wave sensor. Wind and wave data are distributed hourly in real time via the Internet along with a chart of their time series. We analyzed data monitored in the first 3 months in order to assess the variability and occurrence of wind and waves and to elucidate the main reasons for wave variation in Otsuchi Bay. The monitoring data revealed that surface waves in the bay were predominantly affected by swells propagated from the northeastern offshore region and that the wave height was significantly correlated with the component of wind velocity toward Otsuchi Bay in the northeastern offshore region that faces the bay mouth. The offshore wind field was expected to provide information useful for predicting coastal waves in a ria bay in Sanriku such as Otsuchi Bay. However, it should be emphasized that the horizontal distribution of the offshore wind field which has a significant effect on the surface waves in a ria bay depends heavily on the topographic shape of the bay.     

Characteristics of a Cup Anemometer and a Procedure of Measuring the Wind Velocity

On the basis of the data of laboratory, model, and field investigation of the characteristics of a proposed cup anemometer, we obtain the following results: the distance constant is equal to 0.32 m with a mean-square deviation of 0.05 m, which is smaller than for the other anemometers of this type by an order of magnitude, the dynamic characteristics of the anemometer are linear for typical conditions of atmospheric turbulence, the variance and spectrum of noises (as a result of transformation of pulsed signals at the output of the anemometer) are described by universal functions with known parameters, the transmission bandwidth is approximately equal to 2 Hz for wind velocities lower than 5 m/sec and up to 5 Hz for higher wind velocities, and the errors of measurements of the mean wind velocity and the characteristics of the longitudinal component of velocity are approximately equal to 1 and 3%, respectively. The dimensions and weight of the anemometer are quite small, which enables one to perform long-term measurements of the characteristics of wind velocity for all types of platforms within broad ranges of hydrometeorological conditions.     

海上风电场基础结构设计综述

针对我国海上风电场开发建设的现状和发展趋势,结合海上风电场基础结构设计研发现状和存在的问题,探讨海上风电场基础结构设计的关键问题——设计理念、设计方法和设计标准等,分析海上风电场基础结构的结构、荷载和服役特点,分析海上风电场基础结构与水工结构和海洋石油平台设计的异同。并根据海上风电和海洋石油的行业特点,分析API规范和DNV规范对于海上风电场基础结构设计的适用性,阐述了海上风电场基础结构设计的特殊性、荷载取值和参考标准等问题。基于我国海洋工程技术发展水平和海上风电产业的发展趋势,提出发展适合我国国情的海上风电场基础结构型式及设计,指出我国海上风电产业发展应注意和避免发生的问题。     

海上风电场高桩承台群桩基础平台的设计研究

针对国内海上风电基础设计没有统一的规范及标准,为提升海上风电基础设计建设的水平,通过对东南沿海某海域海上风电基础的设计进行了有限元计算分析论证,验证了群桩高承台结构设计方案的设计方法和设计参数。分析结果表明该设计的最大应力主要发生在塔筒底座与承台接触部位及钢管桩与承台连接段,应在连接部位加强措施处理;基础竖直位移较小,水平位移相对较大;分界部位应力较集中,刚度不能顺畅过渡,可考虑填充碎石土等方法加强。本研究对海上风电基础设计技术的研究与探索,可为将来制定中国海上风电行业标准提供可靠的依据,对中国未来大批量的海上风电能源的开发有着重要意义。     

海上风力发电结构动力研究进展

海上风力发电场的建设正在向大型化和规模化发展,以海上风力发电结构的动力响应特性研究为出发点,分别从荷载组合模型、结构耦合和耗能减震措施等几个方面展开,总结了国内外目前对海上风力发电结构进行动力研究的现状,并对未来有待于进一步研究的问题进行介绍.旨在提高海上风力发电结构的设计理论,增强其抵抗灾害性破坏的能力.     

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。