海上风电认证:CCS蓄势待发

今年1月到4月,随着《海上风电开发建设管理暂行办法》出台、首批海上风电特许权项目招标启动、风电行业标准建设全面启动、《风电设备制造行业准入标准》公开征求意见,我国海上风电业有望驶入快车道。但是,业内人士表示,我国海上风电业还处于起步阶段,与国外相比还有很大差距,当务之急是建立和完善风电装备标准、产品检测和认证体系,这对风电行业的健康发展至关重要。中国船级社是我国唯一从事船舶与海上设施检验业务的专业机构,也是最早进入风电认证领域的认证机构。丰厚的海上技术实力和多年积累的风电认证服务经验,使得中国船级社在海上风电认证领域拥有得天独厚的技术优势。目前,中国船级社已经完成海上风电认证的前期准备工作,海上风电认证正在蓄势待发。     

海上风电机组技术最新动向

早在上世纪80至90年代,欧洲就开始了大范围的海上风能资源评估及相关技术研究。世界海上风电发展历程主要分为三个阶段:第一个阶段是从1990年到2000年,海上风电处于小规模研究和开发阶段;第二个阶段是从2000年至2008年,海上风电进入大规模商业化开发阶段;第三个阶段是2008年至今,全球风电产业掀起了新一轮的"下海"热潮。2009年世界海上风电新增装机容量达689MW,同比增幅超过100%;世界海上风电累计装机容量达2110MW,较2008年增长48.5%,占到全球风电总装机量的1.2%。此外,据欧洲风能协会预测,到2030年,海上风电装机量约占世界风电总装机量的比例将提高至40%。由此可见,海上风电已经进入新一轮的发展高潮。     

风电扩张莫疯狂

伴随低碳环保成为全球倡导的主旋律,绿色能源与新兴能源持续被人们所关注,我国风电产业也借势驶上了高速发展的快车道。如果用一个词语来形容2010年我国风电产业的发展,"喜忧参半"可谓是最贴切的总结。喜的是我国风电产业继续保持增长势头,同时迈出了大力推进海上风电发展的步伐;忧的是市场竞争愈发惨烈,在风机不断求大追新的快速发展背后,质量安全成为隐患。     

风能认证走向前台

2010年1月中旬,"风电设备国产化率要超过70%"政策被正式取消,我国风电行业开始从"跑马圈地"时代步入"全竞争时代"。在这一背景下,被称为风电设备制造业生命的风电设备质量必将成为竞争的焦点。业内人士认为,我国风电业虽然经历了5年的爆发式增长,但核心技术的缺失始终是行业发展的软肋,为了提高风电设备制造技术,应尽快建立完善的技术标准和检测认证体系,同时,打造适合我国国情的风电设备检验和认证的权威机构。中国船级社认证公司总经理黄世元表示,认证是风电产业链上的重要一环,风电业的快速发展需要认证业的技术支撑。风电产业越是大发展,就越是凸显出认证的重要作用。     

H151—5．0MW开启海上风电商业化

2013年10月17日,中国船级社（CCS）为中船重工（重庆）海装风电设备有限公司（简称：海装风电公司）自主研制的海上风力发电机组颁发了认证证书。据了解,这是我国首个通过认证的海上风电机组,将结束此前我国依靠进口技术生产海上风电机组的历史。     

中国船级社颁发国内首份海上风电机组认证证书

2005年10月17日，中国船级社（CCS）为中船重工（重庆）海装风电设备有限公司自主研制的H151—5．OMV海上风力发电机组颁发认证证书。据介绍，这是我国首个通过认证的海上风电机组，将结束此前我国依靠进口技术生产海上风电机组的历史。     

守望海上风电

海上风电正成为国内外风电企业竞争的新高地。近日,国家能源局副局长刘琦在江苏省南通市召开的全国海上风电工作座谈会上指出,我国将于今年下半年启动第二批海上风电特许权项目招标准备工作,预计明年上半年完成招标,总建设规模将在150万至200万千瓦之间。正在制定的"十二五"能源发展规划和可再生能源专项规划初步提出,海上风电的发展目标为:2015年建成500万千瓦,2020年建成3000万千瓦。随着各地海上风电规划相继出炉,我国"十二五"海上风电发展的大幕已经徐徐拉开。     

平价时代海上风电的发展趋势和前景展望

中国在近海风电的开发上可以说是“一枝独秀”,“平价上网”也将为近海风电的发展提供巨大便利条件。随着海上风电“平价”时代的到来,海上风电的发展面临着新的要求和新的挑战,制约海上风电发展的一个重要因素就是提升海上风电设备的自主研究和开发水平。海上风力发电是中国新时期新一轮的能源结构调整和战略发展目标,也是中国沿海地区发展海洋经济的主要推手。虽然,海洋风力发电在我国的发展起步晚,但因为有较大的政策支持力度、科技也在不断完善更新,产业链结构也日趋健全,已经迅速发展成了全球海洋风力发电最大的市场。     

新形势下我国海上风电产业发展趋势

一、海上风电发展现状及趋势1.国外海上风电发展现状及趋势丹麦的哥本哈根湾建设了世界第一个商业化意义应用的海上风电场,此后各国开始了海上风电的建设开发。根据全球风能理事会(GWEC)在英国肖勒姆港发布的《2021全球海上风电报告》的最新数据,2020年全球海上风电新增装机6.1 GW,比2019年的6.24 GW下降2%。     

海工技术助力海上风电发展

眼下,国内陆上风电发展如火如荼,海上风电也不甘势弱。根据最新风能资源评价,全国陆地可利用风能资源3亿千瓦,近岸海域可利用风能资源7亿千瓦,共计约10亿千瓦,海上风电发展潜力巨大。国家能源局的规划显示,中国希望在"十二五"末年海上风电装机达到5GW,到2020年达到30GW。预计将有几千台海上风电机组需要建设。虽然海上风机存在着比较明显的优势,但因为我国的海上风机设计、施工安装、运营维护的大部分单位传统领域     

风机塔架与叶片相互作用的数值模拟(英文)

Numerical simulations of wind turbine blade-tower interaction by using the open source OpenFOAM tools coupled with arbitrary mesh interface(AMI) method were presented.The governing equations were the unsteady Reynolds-averaged Navier-Stokes(RANS) which were solved by the pimpleDyMFoam solver,and the AMI method was employed to handle mesh movements.The National Renewable Energy Laboratory(NREL) phase VI wind turbine in upwind configuration was selected for numerical tests with different incoming wind speeds(5,10,15,and 25 m/s) at a fixed blade pitch and constant rotational speed.Detailed numerical results of vortex structure,time histories of thrust,and pressure distribution on the blade and tower were presented.The findings show that the wind turbine tower has little effect on the whole aerodynamic performance of an upwind wind turbine,while the rotating rotor will induce an obvious cyclic drop in the front pressure of the tower.Also,strong interaction of blade tip vortices with separation from the tower was observed.     

某船用风力发电机叶片降噪设计

为降低风力发电机叶片噪声,探索从形貌优化到降低风叶噪声的解决方案。根据薄壁结构高刚度形貌优化以提高某阶模态频率为优化目标的特点,通过对风叶结构模态分析,为形貌优化确定合适的目标模态。以风叶几何形状作为设计变量,体积作为约束函数,第一阶固有频率作为目标函数,对风叶结构进行了形貌优化。优化结果表明:改进后风叶第一阶固有频率值由42.3 Hz提高到57.6 Hz,提高了36.2%。在相同的激励下,优化得出的结构具有更多的振动衰减时间,从而达到减少振动以及噪音的目的。     

海上风机安装船的发展

近年来,随着环保问题的日益突出和能源供应的紧张,风能作为一种清洁的、可再生的新能源越来越受到重视,风力发电逐渐成为新能源技术中最具规模和最成熟的发电方式之一。而海上风机的运输和安装作为风电场建设的一个重要步骤,其各种装备的发展有望成为风能发电产业链上前景较为乐观的市场。     

Fitness-for-purpose assessment of cracked offshore wind turbine monopile

In this paper, the procedure for flaw acceptability assessment is examined through a case study of a semi-elliptical surface crack in an offshore monopile as it grows till it forms a through thickness crack. Using the procedure prescribed in an industrial standard (BS 7910), the fracture ratio, K_r is shown to increase monotonically with increasing crack depth. The load ratio, L_r, is initially insensitive to the crack depth. However, there is a rapid increase in L_r when the crack depth to thickness ratio exceeds 80%. L_r values obtained from detailed 3D FE limit analysis using elastic-perfectly-plastic material behaviour do not exhibit the asymptotic behaviour predicted by BS 7910 as the flaw transitions from deep crack to through-thickness crack. Furthermore, K_r predicted by BS 7910 is shown to be an over-estimation for the typical dimensions of offshore monopiles. The findings suggest that a structure with a deep flaw may be identified as unacceptable based on BS 7910 when it may still possess a non-trivial amount of structural residual life. This is a concern for monopiles where crack growth as a large flaw forms a significant part of the total life.     

Spar风机非稳态动力响应分析

文章采用多体动力学仿真器FAST,研究5MW OC3 Hywind Spar浮式风机平台非稳态动力响应,计算工况为JONSWAP海浪谱,有义波高6.8 m,谱峰周期10.2 s,流速0.642 m/s,波浪、流和风方向均为0°。研究结果表明在气动载荷影响下,风机运行相比于风机停机时,浮式平台垂荡运动幅值减小,而平台纵荡和纵摇的运动幅度增加到2.1和1.5倍,其他自由度的运动幅度增加到1.2～1.8倍,平台系泊张力响应幅度最大增加到4倍。此外发现相对于风机正常运行情况,风机启动过程中平台的纵荡运动幅值增加19.3%,引起平台大幅度漂移运动,导缆孔张力增加10%。气动载荷主要影响平台6个自由度运动的最值和均值,而对平台系泊张力主要影响其标准差,建议研究浮式风机基础的运动响应及系泊张力应考虑风机运行的气动载荷。     

海上风电基础ANSYS数值模拟

借助ANSYS有限元分析软件,实现了海上风电基础的多途径数值模拟.重点针对桩土相互作用,阐述了采用m法、p-y曲线法及接触单元法构建数值模型进行计算的流程,介绍了常用单元类型及其属性.通过工程算例,对几种桩土分析模拟方式的有限元计算结果进行了比对分析,为海上风电单桩基础的设计、施工提供了理论依据和参考资料.     

近海风机叶片动力特性分析

The topic of offshore wind energy is attracting more and more attention as the energy crisis heightens.The blades are the key components of offshore wind turbines,and their dynamic characteristics directly determine the effectiveness of offshore wind turbines.With different rotating speeds and blade length,the rotating blades generate various centrifugal stiffening effects.To directly analyze the centrifugal stiffening effect of blades,the Rayleigh energy method (REM) was used to derive the natural frequency equation of the blade,including the centrifugal stiffening effect and the axial force calculation formula.The axial force planes and the first to third order natural frequency planes which vary with the rotating speed and length were calculated in three-dimensional coordinates.The centrifugal stiffening coefficient was introduced to quantitatively study the relationship between the centrifugal stiffening degree and the rotating speed,and then the fundamental frequency correction formula was built based on the rotating speed and the blade length.The analysis results show that the calculation results of the fundamental frequency correction formula agree with the theoretical calculation results.The error of calculation results between them is less than 0.5%.     

风电安装船功能及经济性分析

随着海上风电产业迅猛发展,风电安装船需求越来越大,并且风电安装船是高附加值工程船,因此这一市场的吸引力越来越受到造船界重视,竞争越来越激烈。本文梳理了风电安装船当前在国内外的应用和订造情况,分析了风电安装船功能与造价的经济性,总结其功能配置的影响因素。为把握风电安装船发展趋势,推出适应市场需求的设计方案提供参考。     

运动海床对近海风机单桩基础的影响

以东海大桥海上风电场为研究背景,首先基于Biot固结理论求解了不同波况下多层非均质土体的位移、超孔压的分布,讨论了波浪荷载对海床运动的影响。而后基于土体位移计算结果,应用支座位移加载法与p-y曲线法相结合的方法,求解了运动海床作用下近海风机单桩基础的内力和变形,并将其结果与不考虑运动海床作用的结果进行了对比。对比结果显示:运动海床对桩身的变形影响显著,设计中有必要进行运动海床作用下的变形校核。     

海上风电安装船的发展趋势研究

随着海上风力发电产业的迅速发展,风电安装船需求越来越大,并且风电安装船是高附加值工程船,因此这一市场的吸引力将越来越受到造船界重视,竞争将越来越激烈,但海上风电场施工成本高、海上作业时间长及工期长等问题的存在延缓了海力发电产业的发展。因此,本文将着重对海上风电结构物施工、安装过程的单一海工设备发展进行浅析,为探索深水化、大型化、专业化、集成化的海上风电安装船来完成深海域基础施工及风机安装问题提供设计参考。