海上风力发电技术研究
牟磊
新疆电力设计院新疆乌鲁木齐830002
摘要:风力发电是一种清洁的、可再生的能源。随着风力发电技术的不断发展，海上风力发电这一项技术以逐步进入人们的视野，并逐渐成为风电发展的新领域。我国的海岸线长，因此拥有非常丰富的风资源，对于这些风资源，如果能够加以利用，是可以有效解决我国能源清洁和环境保护问题的。因此，开发符合我国海域特点的海上风力发电设施，有助于我国风力发电技术的不断发展，为我国开辟新能源提供坚实的基础。关键词：海上风力，发电，技术研究
Abstract:windpowerisaclean,renewableenergy.Withthecontinuousdevelopmentofwindpowertechnology,offshorewindpowerthistechnologytograduallyintopeople'svision,andhasgraduallybecomeanewfieldofwindpowerdevelopment.China'slongcoastline,thereforehasthewindresourcesareveryrich,forthewindresources,ifcanbeused,caneffectivelysolvethecleanenergyandenvironmentalprotectioninChina.Therefore,inlinewiththedevelopmentofoffshorewindpowergenerationfacilitiescharacteristicsofChina'sseaarea,constantlycontributestothedevelopmentofwindpowergenerationtechnologyinChina,provideasolidfoundationforthedevelopmentofnewenergyinchina.Keywords:offshorewind,powergeneration,technologyresearch
[中图分类号]TM6140[文献标识码]A[文章编号]
风能具有清洁性和可再生性等特点，由于社会的不断发展，人们逐渐发现，海上的风能资源比陆地风能资源要丰富，发展海上风力发电技术是大势所趋。按照目前的技术来讲，海上风电技术主要是以浅海的桩柱型和深海的漂浮型为发展趋势。本文将通过对海上风电技术进行调查，前面分析海上风电技术的关键技术，为我国海上风力发电技术的发展提供建议。
1、海上风力发电的优势
在上世纪的70年代初，一些学者为解决陆地风力发电厂建设中出现的环保问题，提出了海上风力发电的概念，即将已经发展成熟的陆地风力发电应用到海上进行发展。在1990年，经过二十多年的努力下，世界第一台海上风力发电机由瑞典研发成功并安装在Nogersund上。1991年，丹麦建立了世界第一座海上风力发电场，标志着海上风力发电进入到商业化的阶段，具有历史性的意义。
由于海上风力发电具有巨大的潜能，因此我国也以采取相关措施发展海上风电技术。2004年我国批准在广东南澳建立首个20MW的海上风电场，2005年计划在上海建设100MW的海上风力电场。2012年随着龙源江苏如东15万千瓦海上示范风电场的全部竣工投产，建成中国规模最大的海上风电场，总装机容量达18.2万千瓦。
与陆上的风力发电相比，海上风力发电的优势主要有以下几方面：
（1）海上风力发电场的搭架可以低一点，因为海上风切变小。
（2）海上风力发电机的寿命比陆地的要长，这是由于海上风湍流强度小，具有稳定的主导风向，对风力发电机组的损耗较低所决定的。
（3）海上风力发电状况比陆地要好，这是因为在陆地上，当风划过地面的时候，很可能会因为地面上的阻碍物影响到风速。而由于海平面没有什么障碍物，因此风速不会随意减少。
（4）技术人员可以通过结合海上风力发电和其他海洋能源的开发，在深海地区建立一个能源中心，为发掘深海资源提供一定的支持。
2、海上风力发电技术
2.1海上风场选址
海上风力发电场需要选择一个适合的地方进行，这将是一个繁琐复杂的工作。如果选址不正确的话很可能会导致项目建设的失败。那么，电场选址应该考虑的因素主要包括以下几方面：
（1）关于项目建设的审批是否经过相关部门的许可。
（2）建设之前一定要注意是否获得海域的使用权。
（3）建设的时候要对环境进行相关的了解，包括水深度、海域的范围、风能资源的多少以及地质条件是否有优势。
（4）要考虑环境制约的因素，相关人员要考虑到风力发电场的坚实是否会对当地的生态环境造成破坏。
2.2海上风力发电机的结构支撑
海上风力发电机的建造结构形式主要有四种，分别是：单桩、混凝土重力式陈翔、多桩、吸力式。
（1）单桩：单桩的结构通常是在海床下十米到二十米深处，深度应该要按照海床的类型变化。通常桩径大约是两到四米左右。单桩的结构制造比较简单。但也有一定的缺点，就是单桩基础受到海床地质条件和水深度的影响，在进行安装的时候要用到一些专业的设备器材，这样就导致了单桩的施工安装费用都比较高。
（2）混凝土沉箱，它的主要特点就是基础结构面积比较大，主要是靠重力使风力发电机达到垂直的状态。关于混凝土沉箱，它的优势是造价比较低，不太受海床的影响，但是在进行建造的过程当中必须要海底准备。此外，它的尺寸和重量比较大，施工的时候也比较复杂。
（3）多桩基础，多装所指的一般都是三角桩，它的特点是桩径比较小，但适用于深海的建造，由于多桩的建造经验较少，因而较少实际应用到工作方面。
（4）吸力式基础，吸力式基础主要分为单柱和多柱沉箱基础。吸力式沉箱基础适用于软粘土。吸力式沉箱基础的安装费用比较高。
2.3海上风机机组
海上风电的发展已经逐渐地趋向商业化。因此，一些厂家也正涉足生产大型风机，他们的主要目标是发展海上风力发电市场。在正常的情况下，海上风力发电机与陆地的风力发电机没有本质的区别，但为了更好的应用到海上进行作业，一些具体的设计方面可以按照海上风场的特殊情况进行：
第一，海上风力发电机组的气动设计，包括机组的结构形式、气动外形设计的确定；
第二，根据海上风场动力的强度进行分析；
第三，对于海上风力发电机组进行可靠性设计；
第四，要考虑到海上风力发电机组的腐蚀情况。
3、结束语
目前，世界各政府已经开始对能源的开发、利用、节省实施高度重视。科学家致力于可再生能源的开发和利用，因此风能的应用是许多国家作为能源战略的主要内容之一。随着陆地风力发电的不断开发，使风力发电技术的不断发展和成熟。这样给海上风力发电技术提供了基础。我国拥有很丰富的海上风能资源，应该好好利用海岸线长的特点，对海上风力发电进行不断开发和利用，不断提高海上风力发电技术，充分利用风能，减少不可再生能源的消耗，这对于我国的能源战略具有重大的意义。因此，我国必须要大力推动海上风力发电产业的不断发展和进步。
参考文献：
[1]王徽,黄成力.海上风力发电技术.上海节能,2007
[2]李晓燕,余志.海上风力发电进展太阳能学报[J],2004
[3]王旭东曹燕燕.海上风力发电技术现状及发展趋势[J],2008
海上风力发电技术研究作者：
作者单位：
刊名：
英文刊名：
年，卷(期)：牟磊新疆电力设计院城市建设理论研究（电子版）ChengShi Jianshe LiLun Yan Jiu2013(10)
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_csjsllyj2013104805.aspx
海上风力发电技术研究
牟磊
新疆电力设计院新疆乌鲁木齐830002
摘要:风力发电是一种清洁的、可再生的能源。随着风力发电技术的不断发展，海上风力发电这一项技术以逐步进入人们的视野，并逐渐成为风电发展的新领域。我国的海岸线长，因此拥有非常丰富的风资源，对于这些风资源，如果能够加以利用，是可以有效解决我国能源清洁和环境保护问题的。因此，开发符合我国海域特点的海上风力发电设施，有助于我国风力发电技术的不断发展，为我国开辟新能源提供坚实的基础。关键词：海上风力，发电，技术研究
Abstract:windpowerisaclean,renewableenergy.Withthecontinuousdevelopmentofwindpowertechnology,offshorewindpowerthistechnologytograduallyintopeople'svision,andhasgraduallybecomeanewfieldofwindpowerdevelopment.China'slongcoastline,thereforehasthewindresourcesareveryrich,forthewindresources,ifcanbeused,caneffectivelysolvethecleanenergyandenvironmentalprotectioninChina.Therefore,inlinewiththedevelopmentofoffshorewindpowergenerationfacilitiescharacteristicsofChina'sseaarea,constantlycontributestothedevelopmentofwindpowergenerationtechnologyinChina,provideasolidfoundationforthedevelopmentofnewenergyinchina.Keywords:offshorewind,powergeneration,technologyresearch
[中图分类号]TM6140[文献标识码]A[文章编号]
风能具有清洁性和可再生性等特点，由于社会的不断发展，人们逐渐发现，海上的风能资源比陆地风能资源要丰富，发展海上风力发电技术是大势所趋。按照目前的技术来讲，海上风电技术主要是以浅海的桩柱型和深海的漂浮型为发展趋势。本文将通过对海上风电技术进行调查，前面分析海上风电技术的关键技术，为我国海上风力发电技术的发展提供建议。
1、海上风力发电的优势
在上世纪的70年代初，一些学者为解决陆地风力发电厂建设中出现的环保问题，提出了海上风力发电的概念，即将已经发展成熟的陆地风力发电应用到海上进行发展。在1990年，经过二十多年的努力下，世界第一台海上风力发电机由瑞典研发成功并安装在Nogersund上。1991年，丹麦建立了世界第一座海上风力发电场，标志着海上风力发电进入到商业化的阶段，具有历史性的意义。
由于海上风力发电具有巨大的潜能，因此我国也以采取相关措施发展海上风电技术。2004年我国批准在广东南澳建立首个20MW的海上风电场，2005年计划在上海建设100MW的海上风力电场。2012年随着龙源江苏如东15万千瓦海上示范风电场的全部竣工投产，建成中国规模最大的海上风电场，总装机容量达18.2万千瓦。
与陆上的风力发电相比，海上风力发电的优势主要有以下几方面：
（1）海上风力发电场的搭架可以低一点，因为海上风切变小。
（2）海上风力发电机的寿命比陆地的要长，这是由于海上风湍流强度小，具有稳定的主导风向，对风力发电机组的损耗较低所决定的。
（3）海上风力发电状况比陆地要好，这是因为在陆地上，当风划过地面的时候，很可能会因为地面上的阻碍物影响到风速。而由于海平面没有什么障碍物，因此风速不会随意减少。
（4）技术人员可以通过结合海上风力发电和其他海洋能源的开发，在深海地区建立一个能源中心，为发掘深海资源提供一定的支持。
2、海上风力发电技术
2.1海上风场选址
海上风力发电场需要选择一个适合的地方进行，这将是一个繁琐复杂的工作。如果选址不正确的话很可能会导致项目建设的失败。那么，电场选址应该考虑的因素主要包括以下几方面：
（1）关于项目建设的审批是否经过相关部门的许可。
（2）建设之前一定要注意是否获得海域的使用权。
（3）建设的时候要对环境进行相关的了解，包括水深度、海域的范围、风能资源的多少以及地质条件是否有优势。
（4）要考虑环境制约的因素，相关人员要考虑到风力发电场的坚实是否会对当地的生态环境造成破坏。
2.2海上风力发电机的结构支撑
海上风力发电机的建造结构形式主要有四种，分别是：单桩、混凝土重力式陈翔、多桩、吸力式。
（1）单桩：单桩的结构通常是在海床下十米到二十米深处，深度应该要按照海床的类型变化。通常桩径大约是两到四米左右。单桩的结构制造比较简单。但也有一定的缺点，就是单桩基础受到海床地质条件和水深度的影响，在进行安装的时候要用到一些专业的设备器材，这样就导致了单桩的施工安装费用都比较高。
（2）混凝土沉箱，它的主要特点就是基础结构面积比较大，主要是靠重力使风力发电机达到垂直的状态。关于混凝土沉箱，它的优势是造价比较低，不太受海床的影响，但是在进行建造的过程当中必须要海底准备。此外，它的尺寸和重量比较大，施工的时候也比较复杂。
（3）多桩基础，多装所指的一般都是三角桩，它的特点是桩径比较小，但适用于深海的建造，由于多桩的建造经验较少，因而较少实际应用到工作方面。
（4）吸力式基础，吸力式基础主要分为单柱和多柱沉箱基础。吸力式沉箱基础适用于软粘土。吸力式沉箱基础的安装费用比较高。
2.3海上风机机组
海上风电的发展已经逐渐地趋向商业化。因此，一些厂家也正涉足生产大型风机，他们的主要目标是发展海上风力发电市场。在正常的情况下，海上风力发电机与陆地的风力发电机没有本质的区别，但为了更好的应用到海上进行作业，一些具体的设计方面可以按照海上风场的特殊情况进行：
第一，海上风力发电机组的气动设计，包括机组的结构形式、气动外形设计的确定；
第二，根据海上风场动力的强度进行分析；
第三，对于海上风力发电机组进行可靠性设计；
第四，要考虑到海上风力发电机组的腐蚀情况。
3、结束语
目前，世界各政府已经开始对能源的开发、利用、节省实施高度重视。科学家致力于可再生能源的开发和利用，因此风能的应用是许多国家作为能源战略的主要内容之一。随着陆地风力发电的不断开发，使风力发电技术的不断发展和成熟。这样给海上风力发电技术提供了基础。我国拥有很丰富的海上风能资源，应该好好利用海岸线长的特点，对海上风力发电进行不断开发和利用，不断提高海上风力发电技术，充分利用风能，减少不可再生能源的消耗，这对于我国的能源战略具有重大的意义。因此，我国必须要大力推动海上风力发电产业的不断发展和进步。
参考文献：
[1]王徽,黄成力.海上风力发电技术.上海节能,2007
[2]李晓燕,余志.海上风力发电进展太阳能学报[J],2004
[3]王旭东曹燕燕.海上风力发电技术现状及发展趋势[J],2008
海上风力发电技术研究作者：
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刊名：
英文刊名：
年，卷(期)：牟磊新疆电力设计院城市建设理论研究（电子版）ChengShi Jianshe LiLun Yan Jiu2013(10)
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