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海上風(fēng)電技術(shù)起航──記一次深入的英國海上風(fēng)電考察

2012-08-02 來源:《風(fēng)能》 瀏覽數(shù):8618

  三、分享逾四十年的海上工程經(jīng)驗
  位于蘇格蘭阿伯丁的JP Kenny 總部,憑籍其40 余年的海洋工程經(jīng)驗,結(jié)合海上風(fēng)電場實際設(shè)計和安裝操作,帶領(lǐng)考察團(tuán)觀摩位于蘇格蘭東岸對外25 公里海域的Beatrice 海上風(fēng)電場。Beatrice 是國際知名的深海示范項目, 總成本4100 萬歐元,兩臺5 兆瓦機(jī)組于2006 年安裝在45 米水深,導(dǎo)管架基礎(chǔ)高度70 米,樁高海平線下44 米,塔筒高度59 米,葉片長度61.5 米,機(jī)組總重約655 噸。這個項目的目的在于設(shè)計和驗證在新機(jī)組、深海域、遠(yuǎn)離岸的條件下建立海上風(fēng)電場的商業(yè)可行性,Beatrice 也因此在工程建設(shè)上實現(xiàn)了許多技術(shù)創(chuàng)新和突破。
  海上機(jī)組電纜接入系統(tǒng),一般分為外接與內(nèi)接兩種方式(I&J tube)。電纜從海床的埋點到機(jī)組或變電站平臺的吊起點安全轉(zhuǎn)接需要考慮周全,這部分經(jīng)常在原始設(shè)計當(dāng)中被忽略,但應(yīng)該在項目早期盡早考慮在內(nèi)。針對現(xiàn)在國內(nèi)灘涂范圍內(nèi)的電纜接入系統(tǒng)安裝,從成本上考慮會有一定的優(yōu)勢,然而值得注意的是場址潮差會使水深0 ~ 10 米范圍的設(shè)備運作能力暴露。移動沙波會使電纜暴露于空氣之中而增加腐蝕和損壞的風(fēng)險,疲勞載荷會因潮汐流頻繁活動而增加,而潮間帶的水域通常攜帶更濃聚物(沉淀物)和生物質(zhì)而導(dǎo)致海洋微生物滋生并發(fā)生侵蝕反應(yīng),同時移動沙波帶來的各種影響和風(fēng)險需要得以量化。
  與陸上風(fēng)電場相比,海上風(fēng)電場的運維策略更加重要。海上風(fēng)電場的進(jìn)入性制約、不確定性和短暫天氣窗口使維護(hù)難度加大,成本比陸上昂貴。英國海上風(fēng)電場數(shù)據(jù)顯示,運維費用約占年成本的2%,英國海上風(fēng)電場第一階段規(guī)劃的機(jī)組可利用率已顯著提升,但仍只能達(dá)到90% ~92%。在提高機(jī)組可利用率的研究中,最重要一點是通過場址情況、運輸和進(jìn)入機(jī)組系統(tǒng)相關(guān)的浪高和風(fēng)速限制、故障狀態(tài)、運維資源(如人員、船只)分布以及機(jī)組表現(xiàn)趨勢分析等建立運維模型。經(jīng)過優(yōu)化模型作出的運營策略,預(yù)計可為英國海上風(fēng)電場第三階段規(guī)劃節(jié)約成本120 億英鎊。
  四、經(jīng)驗的延續(xù)
  此次英國海上風(fēng)電考察,全方位了解了從測風(fēng)到運維的一系列高新技術(shù)運用和國際經(jīng)驗,促進(jìn)了國內(nèi)外專家的交流和友誼。到訪Beatrice 和Whitelee 風(fēng)電場現(xiàn)場更是深入了解了在操作運維上的各種技術(shù)問題,將前瞻性的技術(shù)發(fā)展帶回國內(nèi),并在產(chǎn)業(yè)鏈的各環(huán)節(jié)分享。

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