海上風(fēng)力發(fā)電技術(shù)

前言

　　隨著東海大橋海上風(fēng)電場的建成并投入使用，中國拉開了開發(fā)海上風(fēng)電資源的序幕。我國海洋面積遼闊，海上風(fēng)資源豐富，可利用的風(fēng)資源是陸地的3倍，高達(dá)700GW。加之我國政府出臺了大量優(yōu)惠措施支持海上風(fēng)電發(fā)展，各大電力公司紛紛規(guī)劃建設(shè)大型海上風(fēng)電場，同時各大風(fēng)力機設(shè)備供應(yīng)商積極研發(fā)大功率風(fēng)力發(fā)電機組來推動海上風(fēng)電事業(yè)的發(fā)展?！　∪欢?，海洋比陸地的環(huán)境復(fù)雜，我國在風(fēng)電領(lǐng)域尤其是海上風(fēng)電領(lǐng)域的技術(shù)比較薄弱，缺少相應(yīng)的海上風(fēng)電技術(shù)圖書成為海上風(fēng)電發(fā)展的限制之一。因此，我們在研究海上風(fēng)力發(fā)電技術(shù)和實施海上風(fēng)力發(fā)電項目的基礎(chǔ)上編寫了此書，以期成為海上風(fēng)電發(fā)展的指導(dǎo)書，能對從事海上風(fēng)電開發(fā)的工程設(shè)計人員有一定的幫助?！　”緯譃?章，全面介紹了海上風(fēng)力發(fā)電技術(shù)?！　〉?章主要分析海上風(fēng)能的特點、歐洲及中國海上風(fēng)力發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀。通過分析海上風(fēng)能特點和探討歐洲海上風(fēng)電開發(fā)的歷史和經(jīng)驗，剖析我國海上風(fēng)力發(fā)電的現(xiàn)狀，對我國的海上風(fēng)力發(fā)電提出了新的對策。　　第2章主要介紹海上風(fēng)電開發(fā)的優(yōu)勢和海上風(fēng)電開發(fā)面臨的制約因素。重點分析開發(fā)海上風(fēng)電需要解決的重大課題，介紹鹽霧腐蝕、臺風(fēng)、撞擊對海上風(fēng)力機的影響，突出海上風(fēng)電場建設(shè)、運行和維護的艱巨性。　　第3章是在綜合海上風(fēng)力機運行環(huán)境的基礎(chǔ)上，針對海上風(fēng)電開發(fā)的制約因素，從海上風(fēng)力機技術(shù)路線選擇、風(fēng)力機基礎(chǔ)多樣化設(shè)計、風(fēng)力機防腐密封設(shè)計、風(fēng)力機基礎(chǔ)防撞擊設(shè)計四方面介紹海上風(fēng)力機的設(shè)計方法?！　〉?章主要分析臺風(fēng)的破壞機理及相應(yīng)的海上風(fēng)力機抗臺風(fēng)設(shè)計手段，提出的解決方案將對我國海上風(fēng)力機的設(shè)計思路產(chǎn)生重要影響?！　〉?章主要分析海上風(fēng)力機優(yōu)化設(shè)計的方法和設(shè)計流程?！　〉?章主要介紹海上風(fēng)力機的可靠性設(shè)計，從機械部件裕度設(shè)計、緊固連接件防松防銹、電氣系統(tǒng)冗余設(shè)計、電氣元件降額設(shè)計、電控柜體設(shè)計、發(fā)電機冷卻方式、變流器可靠性增強設(shè)計等方面進(jìn)行了詳細(xì)介紹。

內(nèi)容概要

本書介紹了海上風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的基礎(chǔ)知識和技術(shù)，對比分析了開發(fā)海上風(fēng)電的優(yōu)勢，重點剖析了海上風(fēng)電開發(fā)的制約因素。針對海上風(fēng)力機常見的鹽霧腐蝕、臺風(fēng)破壞等自然環(huán)境影響，提出了對風(fēng)力機加強設(shè)計的解決思路和措施，具體分析了基礎(chǔ)的設(shè)計形式和施工方法，對海上風(fēng)力機提出了進(jìn)行發(fā)電能力優(yōu)化、可靠性設(shè)計及可維護性設(shè)計的系統(tǒng)解決方案，詳細(xì)介紹了海上風(fēng)力機的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及認(rèn)證。 　　本書適合從事海上風(fēng)電領(lǐng)域工作的工程師和技術(shù)人員閱讀參考，也適合作為高等院校相關(guān)專業(yè)通用教材，對想了解海上風(fēng)力發(fā)電的讀者也是一本極好的科普讀物。

書籍目錄

第1章　海上風(fēng)資源與海上風(fēng)力發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀　1.1　海上風(fēng)能與風(fēng)電開發(fā)　　1.1.1　海上風(fēng)能的特點　　1.1.2　海上風(fēng)力發(fā)電機組的發(fā)展現(xiàn)狀　　1.1.3　海上風(fēng)力發(fā)電機組應(yīng)具備的特點　1.2　歐洲海上風(fēng)力發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀　　1.2.1　歐洲海上風(fēng)電技術(shù)的發(fā)展回顧　　1.2.2　歐洲目前和近期開發(fā)的海上項目　　1.2.3　歐洲開發(fā)海上風(fēng)電的潛力　　1.2.4　歐洲發(fā)展海上風(fēng)電的經(jīng)驗　1.3　中國海上風(fēng)力發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀　　1.3.1　中國發(fā)展海上風(fēng)電的自然環(huán)境　　1.3.2　中國風(fēng)電場的發(fā)展現(xiàn)狀　　1.3.3　中國海上風(fēng)電發(fā)展面臨的問題　　1.3.4　中國發(fā)展海上風(fēng)電的對策第2章　海上風(fēng)電開發(fā)的優(yōu)劣勢分析　2.1　海上風(fēng)電場建設(shè)　　2.1.1　海上風(fēng)電場選址原則　　2.1.2　海上風(fēng)電場的配置　　2.1.3　海上風(fēng)電場的成本　2.2　海上風(fēng)電開發(fā)的優(yōu)勢　　2.2.1　高質(zhì)量的海上風(fēng)資源　　2.2.2　更多可以借鑒的經(jīng)驗　2.3　海上風(fēng)電開發(fā)面臨的制約因素　　2.3.1　鹽霧腐蝕對風(fēng)力機的影響　　2.3.2　臺風(fēng)的影響　　2.3.3　海浪的載荷　　2.3.4　撞擊的風(fēng)險　　2.3.5　海上風(fēng)電場建設(shè)的困難　　2.3.6　運行與維護第3章　海上風(fēng)力機區(qū)別于陸上風(fēng)力機的特殊性　3.1　海上風(fēng)力機技術(shù)路線選擇　　3.1.1　風(fēng)力機故障分析　　3.1.2　主要的技術(shù)路線　3.2　風(fēng)力機基礎(chǔ)多樣化設(shè)計　　3.2.1　基礎(chǔ)設(shè)計條件要求　　3.2.2　常見的基礎(chǔ)形式　　3.2.3　幾種基礎(chǔ)方案比較　　3.2.4　基礎(chǔ)設(shè)計流程　3.3　基礎(chǔ)的施工　　3.3.1　重力式基礎(chǔ)施工　　3.3.2　單樁式基礎(chǔ)施工　　3.3.3　三腳架式基礎(chǔ)施工　　3.3.4　導(dǎo)管架式基礎(chǔ)施工　　3.3.5　群樁基礎(chǔ)施工　3.4　風(fēng)力機防腐密封設(shè)計　　3.4.1　主要的防腐蝕措施　　3.4.2　海上風(fēng)力機防腐措施　　3.4.3　海上風(fēng)力機密封措施　　　3.4.4　密封圈性能比較　　3.5　風(fēng)力機基礎(chǔ)防撞擊設(shè)計第4章　海上風(fēng)力機防臺風(fēng)加強設(shè)計與應(yīng)對策略　4.1　臺風(fēng)破壞的分析　　4.1.1　臺風(fēng)的形成　　4.1.2　臺風(fēng)的分布規(guī)律　　4.1.3　臺風(fēng)浪的形成和傳播　　4.1.4　臺風(fēng)的主要特點及其對海上風(fēng)力機的影響　　4.1.5　臺風(fēng)破壞的原因分析　　4.1.6　臺風(fēng)影響等級劃分三維坐標(biāo)體系　　4.1.7　抗臺風(fēng)加強設(shè)計總體思路　4.2　傳動鏈增強設(shè)計　4.3　機艙罩的加強設(shè)計　　4.3.1　加強機艙罩連接部位　　4.3.2　艙內(nèi)設(shè)置鋼板加強筋　4.4　風(fēng)速風(fēng)向儀選取　　……第5章　海上風(fēng)力機發(fā)電能力優(yōu)化設(shè)計第6章　海上風(fēng)力機可靠性設(shè)計第7章　海上風(fēng)力機的維護與可維護性設(shè)計第8章海上風(fēng)力機標(biāo)準(zhǔn)及認(rèn)證第9章海上風(fēng)電開發(fā)與風(fēng)力機制造技術(shù)發(fā)展趨勢附錄風(fēng)電專業(yè)術(shù)語漢英對照參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)是后起之秀，海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)不僅自己發(fā)展了30多年，積累了豐富的經(jīng)驗，更重要的是，陸上風(fēng)電的發(fā)展時間遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過海上風(fēng)電，海上和陸上的發(fā)展模式有很多很相似的地方，可以借鑒陸上風(fēng)電發(fā)展的經(jīng)驗?！　。?）海上風(fēng)電經(jīng)驗世界上第一個開發(fā)海上風(fēng)電的國家是丹麥，丹麥在海上風(fēng)電方面積累了一定經(jīng)驗，主要表現(xiàn)在以下幾方面?！　、俚溤诖笠?guī)模發(fā)展風(fēng)力發(fā)電及消除風(fēng)電入網(wǎng)障礙方面已經(jīng)取得了非常寶貴的經(jīng)驗，可以被中國借鑒?！　、陂_展海上風(fēng)力發(fā)電，必須充分發(fā)揮市場的作用?！　、坶_展海上風(fēng)力發(fā)電，政府的作用不容忽視。　?、茱L(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)有可能成為丹麥新的經(jīng)濟增長點。風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展表明該產(chǎn)業(yè)的全球市場必將持續(xù)發(fā)展，這將為丹麥帶來新的經(jīng)濟增長點。因此中國政府有必要強調(diào)發(fā)展海上風(fēng)力發(fā)電必須與經(jīng)濟活動的聯(lián)系，從而推動海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?！　、莞邚姸鹊难芯俊㈤_發(fā)、示范、培訓(xùn)將是海上風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新和增長的基礎(chǔ)。丹麥能源研究咨詢理事會和丹麥能源局已經(jīng)提交了一份綜合性的能源研究戰(zhàn)略報告，特別強調(diào)研究的重要作用。對于中國而言，能源領(lǐng)域的企業(yè)要開展從研究到貿(mào)易的整個過程，積極促進(jìn)風(fēng)電技術(shù)的發(fā)展?！　。?）陸上風(fēng)電經(jīng)驗海上風(fēng)力發(fā)電機組大多是根據(jù)陸上風(fēng)力發(fā)電機組改裝而成的，陸上風(fēng)力發(fā)電機組的技術(shù)直接決定了海上風(fēng)力發(fā)電機組的技術(shù)。　?、僦彬?qū)技術(shù)　目前大多風(fēng)電系統(tǒng)發(fā)電機與風(fēng)輪并不是直接相連，而是通過不同形式的增速箱，這種機械裝置不僅降低了系統(tǒng)的效率，增加了系統(tǒng)的成本，而且容易出現(xiàn)故障，是風(fēng)力發(fā)電急需解決的瓶頸問題。直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機可以直接與風(fēng)輪相連，省去了齒輪箱，減少能量損失、發(fā)電成本和噪聲，不僅增加了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，提高了系統(tǒng)的效率和可靠性，降低了系統(tǒng)的成本，而且特別適合于變速恒頻風(fēng)電控制系統(tǒng)，因此是風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中發(fā)電機的發(fā)展豐流。

圖書封面

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