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东海大桥海上风电场

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/09/25 03:25:12 作文素材
东海大桥海上风电场作文素材

篇一:东海大桥风电场项目介绍及可行性分析

1. 项目介绍 东海大桥风电场项目介绍及可行性分析

东海大桥工程简介

东海大桥工程位于杭州湾北部的东海海域,作为国家战略工程——上海国际航运中心深水港的重要组成部分,东海大桥是长江三角洲地区上海市与浙江省之间的紧密通道。它起始于上海南汇芦潮港新老大堤之间,跨越杭州湾北部海域,直达浙江省嵊泗县崎岖列岛的小洋山岛。这是中国桥梁建筑史上第一座真正意义的外海大桥。①

大桥全长约31公里。桥面为双向六车道高速公路,设计桥宽31.5米,设计车速80公里/小时,年通过能力500万标准箱以上。大桥建在三十米深的海域内 ,为减少海水对桥梁的侵蚀,大桥除对钢筋混凝土桩基、墩身、立柱等结构加厚保护层外,还将混凝土桩处于海水中的部分,包裹上玻璃钢外加环氧涂层。作为“重点保护对象”,大桥钢结构则采取了“牺牲阳极”的化学保护方法。 上海东海大桥海上风电场工程简介

装设50台2000kW风力发电机组,总装机容量10万kW,预计年上网电量25851万kWh。项目投资21.22亿元。东海大桥风电场位于上海市临港新城至洋山深水港的东海大桥两侧1000m以外沿线,风电场最北端距离南汇嘴岸线

5.9km,最南端距岸线13km。风机布置按东海大桥东侧布置4排35台风机;西侧布置2排15台风机,风电场装机规模10万kW。风机南北向间距500m(局部根据航道、光缆走向适当调整);东西向间距1000m。风电场通过35kV海底电缆接入岸上110kV风电场升压变电站,接入上海市电网。②

2.海上风电相对于陆地发电场的优势

海上风电场较之陆地发电场有一定的优势。如风速更高,风能资源更为丰富;输和吊装条件优越,比较方便,不需要开辟新的道路;电机组单机容量更大,年利用小时数更高;不占用宝贵的土地资源,基本不受地形地貌影响;同时由于远离海岸,产生的噪音影响比较小,给周围居民带来的影响比较小。。

3.海上风力发电的发展

世界上对海上风电的研究与开发始于上世纪九十年代,经过十多年的发展,海上风电技术正日趋成熟,并开始进入大规模开发阶段。目前,全世界海上风电总装

机容量已达80万千瓦,其中丹麦、英国、爱尔兰、瑞典和荷兰等国家发展较快。而中国还处于海上风力发电的起步阶段。

各国都制定了宏伟的海上风力发展计划。例如,丹麦计划在2030年使海上风电容量达到4,000MW ;德国已计划在北海建造世界最大海上风电基地 ,初期安装100台、最终安装200台每台5000kW的风力发电机,总装机1000MW ;荷兰拟在2008年前实现275万千瓦风电容量,其中50%将装在海上。 欧洲风能协会预测,今后15年海上风电将成为风电发展的重要方向,预计到2010年和2020年,欧洲海上风电总装机容量将分别达到1000万和7000万千瓦。我国也制定了到2010年和2020年风力发电装机分别达到500万和3000万千瓦的宏伟计划。要想实现这一目标,我国不仅要学习西方的先进技术,同时也应借鉴如丹麦这些风力发电比较好的国家的政策法规,为海上风力发电开辟足够的发展空间。

4.风电资源

我国风能资源丰富,初步估算,全国陆上10米高度可开发装机容量约2.5亿千瓦,主要位于西北、华北、东北地区,但由于这些地区经济发展相对滞后,风电发展受到一定制约。东部沿海经济发达,海上可开发风能资源约7.5亿千瓦,具有开发利用风电的良好市场条件和巨大资源潜力。东南沿海及其附近岛屿是风能资源丰富地区,有效风能密度大于或等于200瓦/平方米的等值线平行于海岸线;沿海岛屿有效风能密度在300瓦/平方米以上,全年中风速大于或等于3米/秒的时数约为7000~8000小时,大于或等于6米/秒的时数为4000小时。③ 上海风能资源

上海地处北纬31度,属中纬度地区,同时位于东亚季风盛行区,受冬夏季风影响,紧靠上海出海的长江口区,属我国风能资源较丰富区之一。

上海电力部门在南汇和崇明东部海岸各设立了50米高的测风塔,据2年来的测风结果显示,50m高度年均风速达6.7m/s(近两年平均风速为历年来最低)。经与附近气象站历年数据进行相关分析结果,多年平均风速可达7.1m/s,平均有效风能密度达329w/平方米。年有效风力为4-25m/s累计时间可达7300小时以上。崇明风速与南汇相近,稍高0.1m/s。按年上网电量估算的设备利用小时为2000小时左右。上海市郊区城镇地区气象站平均风速在3.6~4.0m/s;在水陆交界处的沿海滩涂地区,空旷平坦的陆面10m高空平均风速约为4.5~5.5m/s,在距岸25km的外海地区,10m高空平均风速为7.0~7.1m/s。据估计,上海具有3000MW潜在风能资源开发潜力,而且有可供大规模装机的浅滩。④

5.风力发电技术可行性

如今国际上广泛运用的风机塔基有混凝土基础 、单桩基础、三脚架基础、重力+钢筋基础。大多的海上风力发电场采用重力基础或单桩钢管基础。重力基础采用钢筋混凝土结构,主体安放后靠沙土和海水来稳定,风机的塔架固定在混凝土主体上面;单桩钢管基础是长长的钢管经过捶打、钻孔或震动进入海床直到安全位置为止,然后平台和塔架安装在基础上面。

风机:目前,海上风电机组的平均单机容量在3兆瓦左右,风电机组年利用小时数一般在3000小时以上,有的高达4000小时左右。美国已研制出7兆瓦的风力发电机,英国正在研制10兆瓦的风力发电机。而我国现只处于风电设备制造起步阶段。安装海上风电场风机并没有什么过高的技术要求。可以在港口准备专门的设备、设施将风机机舱、转子等部件组装好,然后整体吊装到甲板上,通过风机运输船运到海上风机安装现场,将其与风机搭架、塔基等连接到一起。同时我们要作好预报工作,制定周密的时间计划,确保工程在适宜的天气情况下完成。

6.政策扶持:

2006年1月1日《可再生能源法》正式生效。该法案积极鼓励可再生能源的开发利用。就可再生能源的税收、经济补贴、贷款、上网电价都有相关说明。根据地方的具体情况将进行具体规定。该法案无疑对可再生能源的发展起到了积极的推进作用。最近经国务院批准,财政部和国家税务总局联合下发文件明确:对风力发电实行按增值税应纳税额减半征收的优惠政策。按照新的税收政策,我国风电电价平均将降低约5-6分钱,新建风电场电价水平有望降低到0.50元/千瓦以下⑤,这将会对我国风力发电产业化发展产生积极的影响。同时国家发改委也表示:风力发电将享受多项优惠政策 。相信鼓励发展可再生能源的具体的各项优惠政策将会一一“出炉”。

7.可能的影响与风险

任何一个项目都是机遇与风险并存的,只有事先对其风险进行准确预测,出应对措施,使风险最小化,才能获得收益。

1) 对鸟类的影响

工程区域内具有鸟类栖息活动 。施工活动可能会对于鸟类的集群等活动产生影响。同时,风电场位于南汇嘴大陆岸线的延长线上,处于亚太地区候鸟迁徙路线上,鸟类迁徙经过此区域,在浓雾等恶劣的天气下,高耸的风机无疑会对鸟类的飞行产生一定的影响。

这一影响可以通过一定方式应对。如工程施工尽量避开鸟类迁徙、集群的高峰期。风机上加设灯光、采用不同色彩搭配 。合理规划周边地区滩涂鸟类栖息地等防范措施。⑥

2) 对渔业生产的影响

工程施工区属渔业捕捞区,主要是南汇区的渔民在上作业。工程影响了渔民捕鱼的作业范围,减少了捕鱼量。

针对这一问题我们应注意施工时间尽量应避开海洋鱼类产卵高峰期,严格限制工程施工区域在其用海范围内,对渔民采取经济补偿或转产等措施。⑦

(转 载 于:wWW.smHAida.cOM 海达范文网:东海大桥海上风电场)

3) 对海域水质和生态环境的影响

铺设海底输电电缆和风机基础施工将导致海底泥沙再悬浮引起水体浑浊,污染局部海水水质,造成部分底栖生物损失,降低海洋中浮游植物生产力,对海洋生态系统带来影响,造成一定的损失 。通过划定施工作业海域范围,禁止非施工船舶驶入,避免任意扩大施工范围,以减小施工作业对底栖生物的影响范围⑧。

4) 对海上交通的影响

上海江海五七环绕,水气充沛,受城市热岛效应和大气环境等因素影响,浓雾天气有增多趋势,主要集中在初冬和冬季,对海上交通会产生较大的影响 。洋山深水港要建成世界第一大国际航运中心,每天出入的船只众多,高耸的风机可能可能影响船只的航行。 遇到大雾阴天还会影响这一海域的渔船。这一问题可以通过在风机上涂上醒目的警示色,在风机上安装音响播放音乐,在风机周围围上保护圈,夜间采用灯光照明。也可安装风机监视系统,随时观测风机周围的情况。并通过合理规划航线,确保海上交通安全。

5) 噪音及电磁辐射的影响

风机在运转过程中叶片扫风产生的噪声和机组内部的机械运转产生的噪声可能会产生影响。同时海的输电线也可能放射电磁射线,对海洋生物及人类的生产生活有一定的影响。但风机建在海洋上,没有明显的声音敏感目标且本电场输电电缆一般埋设于海底3米以下处,输电线路沿线电磁波射线影响很小。

6) 台风对风机的影响

上海每年都遭受太平洋热带气旋的袭击,自49-99年间,以上海为中心的550公里范围内经过而影响上海的热带气旋共173个,并带来大风、暴雨、风暴潮等灾害。龙卷风 每年发生2-3次,多集中在浦东川沙、南汇地区,具有突发性和破坏性,危害较大。同时雷电对风力发电机的影响。对于这个一自然灾害,目前人类还无法控制,但可以通过做好台风的预报工作。当出现50英里/小时或大于该速度的大风天气等恶劣的天气时,由于安全的原因,设定风机自动地减速或停止以减小损失。

7) 地震海啸对风机的影响

上海周边的大陆架又浅又长,除非是特别大的强震才可能引发海啸。从地震带分布来看,上海绝对属于一块“福地”。到目前为止,本地历史上强度最大的地震发生在1624年的9月1日,在如今的莘庄区域发生了4又3/4级地震。

综合以上分析,从自然资源、技术、国家的大政方针、国际发展等方面来看,东海大桥风电场符合我国可持续发展能源战略计划,可在一定程度上缓解能源的压力,为我国大规模发展海上风电奠定基础。虽然项目存在一些环境问题和自然风险,但通过采取一些应对措施可以减小影响,降低风险。工程建设基本可行。

① ③ ④引用网上资料

② ⑥ ⑦根据《东海大桥海上风电场工程工程概括和环境评价的初步结论》 ⑤ 新华社报道

⑧ 节选自《东海大桥海上风电场工程工程概括和环境评价的初步结论》

篇二:东海大桥风电场

(十七)积极开发新能源已经成为世界各国的共识。读有关图文资料,回答问题。(10分)

东海大桥风电场位于东海大桥以东,将由34台巨大的白色大风车组成,形成一片14平方公里的海上风电示范区,装机容量达100兆瓦,通过海底电缆传回电力,可为10万户家庭提供全部用电,年减排二氧化碳效应相当于5万辆汽车停驶。

49.按照可再生能源分类,太阳能、风能、水能属于 能源,其中属于新能源的是 。从协调人地关系角度看,人类积极开发新能源的意义是 。(至少答出两点)

50.读图回答拉萨和重庆哪个地区更适宜发展太阳能,并结合两地自然条件分别说明理由。

51.分析上海建设东海大桥风电场的有利因素和不利因素。

有利因素: (至少答出两点) 不利因素:

篇三:上海东海大桥海上风电工程施工方案

上海东海大桥海上风电工程

施工方案

目 录

1、工程概况 ...............................................1 1.1 基础工程 ............................................1 1.2 海上风机 ............................................2 2、基础施工方案 ...........................................2

2.1 单桩方案 ............................................2 2.2 多桩方案 ............................................7 3、风机的安装方案 .........................................9 3.1 7000t浮船坞安装风机的施工方案 ........................9 3.2 1800t起重船安装风机的施工方案 .......................12 4、安装进度 ..............................................15 4.1 单桩方案 ...........................................15 4.2 多桩方案 ...........................................15

1、工程概况

上海东海大桥海上风电工程位于上海南汇外侧的东海面上,在预可研报告中总共安装50台风机,风机型号暂按最大型号3600KW考虑,风机平行于东海大桥布置,大桥东侧布置4排,大桥西侧布置2排,南北向间距为600m,东西向排距为800m。

海上风电工程施工可分为基础施工和海上风机安装两大部分。 1.1 基础工程 1.1.1 单桩方案 1.1.1.1 钢管桩基础

风机基础为单根大直径钢管桩,钢管桩直径为4.8m,壁厚45mm,桩长50m,重量282.3t;钢管桩顶标高为+3.0m,底标高为-47m,泥面标高约-10.0m。钢管桩穿越的土层自上而下分别为:4.6m厚①1灰色淤泥、7.9m厚④灰色淤泥质粘土、4.6m厚⑤灰色粘土、9m厚⑦1-1黄砂质粉土、10.9m厚⑦1-2黄色粉砂。

1.1.1.2 地基护面

为防止桩周泥面冲刷,在桩周半径为15m的范围内抛填1m厚块石护面,每台海上风机抛填块石护面的工程量约为:700 m3。

1.1.2 多桩方案 1.1.2.1 钢管桩基础

多桩方案采用高桩承台结构,每台风机基础为9根直径为1.2m的钢管桩,中心处1根为直桩,周边8根为6∶1斜桩,长度46m,钢管桩顶标高为+2.5m。钢管桩穿越的土层同单桩方案。

1.1.2.2 护面

桩周泥面抛填2m厚高强土工网袋装碎石护面,每台海上风机护面的工程量约为:600 m3。

1.1.2.2 承台

承台为现浇C40钢筋混凝土园柱形结构,底标高为+1.3m,直径为14m,高3.7m,顶表面为直径15m球体。为形成承台混凝土干施工条件,钢套箱底部浇注80cm厚C30封底混凝土。

1.2 海上风机

海上风机在+8.0m标高处有一操作平台,操作平台以下部分为海上风机的底座连接件;塔架高度为80m,塔架顶标高+88m,可分节进行安装,采用内法兰连接;标高+88m以上安装风机,风机由机舱、轮毂和3片叶片组成。海上风机组装部件的尺寸和重量见下表:

海上风机组装部件尺寸重量表

2、基础施工方案 2.1 单桩方案 2.1.1 施工顺序

定位驳抛锚就位→500t起重船抛锚驻位→运桩驳抛锚驻位→500t起重船吊桩顺导向定位架将桩插入泥面→500t起重船吊液压打桩锤和替打置于桩顶→锤击沉桩至设计标高→500t起重船安装连接件→安装风机后抛填块石护面。

2.1.2 施打钢管桩 2.1.2.1 施工工艺

施打钢管桩采用二条2000t方驳运桩、一条2000t方驳定位、500t

起重船吊S-1000型液压打桩锤锤击沉桩的施工工艺。

2.1.2.2 主要施工设备 ⑴ 2000t运桩方驳

2000t运桩方驳每驳可装4根钢管桩和4个风机底座连接件,由2640HP拖轮拖至沉桩现场。

⑵ 2000t 定位方驳

在2000t定位方驳上设有定位导向架、 RTK-DGPS卫星定位仪、液压打桩锤和动力站等设备;

方驳技术性能表

⑶ 500t 起重船

500t 起重船为固定扒杆,舷外吊距30m,水上吊高60m时可吊重500t,可以满足施打钢管桩的技术要求。

500t起重船技术性能表

篇四:东海大桥、风电场、港区等介绍20140626

介 绍 词

尊敬的各位领导!欢迎来到我们洋山港进行考察。我是洋山港海事局的XXX。

我们车子现在已经行驶在我国首座跨海大桥--东海大桥上。下面我为大家简单介绍下东海大桥。

东海大桥于2002年6月开工建设,2005年12月10日建成通车,历时三年半。东海大桥全长32.5公里,其中海上部分长25.3公里,从上海的芦潮港,到浙江嵊泗的小洋山岛,在世界跨海大桥中目前排第三,我国排第二,在美国的庞恰特雷恩湖桥、中国杭州湾大桥之后。大桥每公里造价3.2亿,共计32.5*3.2=104亿。进出洋山深水港区的集装箱60%-70%通过东海大桥运输,大桥设计行车速度80公里/小时。设计每天最大通行能力是混合交通2万辆,目前,日均车流量是10000余辆次,其中集装箱卡车(拖挂车)占85%,首尾相接超过130公里长,相当于台湾海峡最短距离。同时,东海大桥还是洋山深水港区供水、供电、通讯服务的主要载体,水、电和通信管网沿大桥中线部同步铺设。所以,东海大桥也被誉为洋山港的“生命线”。

东海大桥桩基9000多根,海上安装预制承台套箱700只; 安装预制墩身822根;安装60米、70米预制箱梁670片,现浇50米箱梁88片。全桥共浇筑各类混凝土140万立方米,使用各种钢材50万吨,所用的混凝土和钢材足可以建造北京国际机场3号航站楼两个。

大桥由南向北设有一至四号共4个通航孔,分为5000吨级主通航孔段、1000吨级副通航孔段、300~500吨级副通航孔段、非通航孔段。159米高的两座大跨度海上斜拉桥主塔在国内最高;非通航孔段的每一块预制箱梁长达60至70米、重约2000吨。一号通航孔为双孔单向通航孔,净空高度17.5米,通航净宽2×56米,可供500载重吨及以下船舶安全通航; 二号通航孔为主通航孔,该通航孔为双向通航孔,净空高度40米,通航净宽300米,可供5000载重吨及以下船舶安全通航;3号通航孔为双孔单向通航孔,净空高度27.5米,通航净宽2×100米,可供1000载重吨及以下船舶安全通航;4号通航孔为双孔单向通航孔,净空高度17.5米,通航净宽2×56米,可供500载重吨及以下船舶安全通航。据统计,正常天气情况下,每天通过东海大桥的船舶数量在500艘次左右。

为保护东海大桥的安全,防止发生2007年“九江大桥”的撞桥案例,我们海事部门出台了《上海海事局桥区通航安全监督管理办法》,规定东海大桥桥区水域为桥梁轴线两侧各1000米之内的水域为桥区水域,在指挥中心设置VTS监控专台,加强对桥区水域重点监控,及时提醒过往船舶,严格核查过往船舶的船舶动态数据,根据船舶AIS显示信息与船舶管理系统中的数据进行比对,坚决杜绝各类船舶违章过桥的情况发生。另外,还设置专用航标,加大海事巡逻艇在大桥附近水域现场巡视力度,每天都有一艘巡逻艇被安排在大桥进行24小时值班,加强现场监督,确保良好的通航秩序。

各位领导!现在在我们大桥左侧的是东海大桥风电场一期风力发电机组,共有5排34台风机(由北向南1-5排分别有2、7、8、8、9台风机)。2008年9月25日,东海海上风电场正式开工建设,2010年7月6日一期所有风机正式并网发电,该工程为国家级示范项目、上海市重点工程,是我国第一个海上风电场。每台风电机的装机容量为3兆瓦,设计年发电利用小时数2624小时,年上网电量2.67亿千瓦时,项目总投资23.65亿元。风机轮毂高度90米、叶轮直径91.5米,采用三叶片、水平轴、上风向的结构形式,每个叶片相当于15层楼高,风电场通过35kV海底电缆接入岸上110kV风电场升压变电站,接入上海市电网。与燃煤电厂相比,每年可以节约8.6万吨标准煤,减轻排放温室效应性气体二氧化碳23.74万吨。在大桥西侧的二期工程28台风电机组正在施工,共有1个5兆瓦,27个3兆瓦风机组,预计今年年底,首台二期机组将并网发电,明年年底前,该工程的28台机组全部并网发电。

各位领导!下面我为大家介绍下洋山深水港码头的概况。

洋山深水港于2002年开工建设,2005年12月10日开港。2013年洋山深水港集装箱吞吐量达到了1430万标箱,占上海港年集装箱吞吐量的43%。平均每年进出洋山港的大型集装箱船舶和内支线集装箱船舶均超过9500多艘次。辖区内主要码头有:集装箱码头、申港石油码头、LNG(液化天然气)码头、滚装船码头、客运码头、南港码头(临港)以及临港电气重装备码头、临港外高桥海洋工程码头、

中船三井造船柴油机重件码头。

洋山深水港集装箱码头岸线全长5.6公里,泊位16个,共分三期建成,其中:一期、二期码头由上海盛东国际集装箱码头有限公司管理,分别于2005年12月10日和2006年12月10日建成投入运营,分别建有5个、4个总共9个7-10万吨级的集装箱泊位;三期码头由上海冠东国际集装箱码头有限公司管理,分A、B标段建设,分别于 2007年12月10日和2008年12月6日建成投入运营,共建有7个7-15万吨级大型集装箱泊位;四期工程即西港区工程,目前正在施工,拟建设7个5万-7万吨级集装箱泊位,建成之后将成为一个全自动化码头。

申港石油码头设计吞吐能力为成品油750万吨/年,2008年12月9日开始运营,建有1座10万吨级(兼靠12.5万吨级)卸船码头,2座5000吨级装船码头,2座2000吨级装船码头;主要是装卸燃料油、柴油储、汽油和航空煤油储,共有贮油罐51座。截止今年5月,共计靠离油船4060余艘次。

LNG码头由上海液化天然气有限公司投资建设,位于洋山深水港区的中、西门堂岛,目前建有3座16.5万立方米的LNG储罐,1座14.5万立方米的LNG专用船码头。2009年10月11开始运营,设计吞吐能力为300万吨/年(约40亿标准立方米(气态)/年),成为上海天然气供应系统的主力气源,供气量占上海使用量的50%,平均每月2-4艘次靠港。

洋山海通滚装船码头主要接卸滚装外贸进口商品车,外贸出口主要是外贸进口同航次船舶捎带商品车出口。码头设计吞吐能力10万辆。场地设计标准车位4076个,其中海关监管场地内3666个同时预留2200平方米的大型车辆停放区。自2013年4月1日迎来首艘滚装船布鲁塞尔以来,共进口了6145辆轿车,73辆工程车(挖掘机),出口了22辆大型车辆。

洋山客运码头包括小洋山客运码头、大洋山客运码头、芦潮港客运码头和沈家湾客运码头,已开通的客运航线有15条,日均客船班次达30余艘次,主要是往返嵊泗、岱山、定海、普陀山等地,每年暑期客流量最大,主要是从上海周边至舟山旅游的游客。沈家湾客运码头是洋山最大的客运码头,于2012年7月15日正式投入试运营,使得从泗礁本岛到小洋山的航行时间将比原先减少半小时左右。洋山客运码头旅客年吞吐量已超过200万,特别是在暑期的三个月,客船进出港甚至可以达到百艘次,在节假日等高峰时段更是一票难求。为确保暑运期间客运安全、有序,洋山港海事局主动与上海旅游集散中心、水路客运站、客运公司、旅行社、周边海事部门等签署客运安全合作议定书/备忘议定书,建立水路客运安全网,通过实行预留儿童票比例、控制预售票量、客运实时动态告知、合理安排/增加航线班次等措施,从源头上防止出现超载、携带危险品上船和旅客长时间滞留码头现象。还与上海交通广播电台、新浪微博等媒体单位合作,将客运航班、气象、海况和路况有关信息及时对外播发,便利游客合理安排

篇五:台风天气下的海上风电场运行保障措施

台风天气下的海上风电场运行保障措施 作者:徐哲 余晓明 王敬利 姜天平

来源:《风能》2014年第11期

东海大桥风电场是我国乃至亚洲第一个海上风电场,项目一期装机容量102MW,采用34台华锐风电3MW海上风电机组。2010年8月31日,34台机组全部完成240小时验收考核,正式运行至今,已经超过四年。

风电场所处海域位于北亚热带南缘、东亚季风盛行区,降水充沛,气候变化复杂。海域受冬夏季风影响明显,夏季受海洋性季风影响,每年都会不同程度受到热带气旋的灾害影响。根据历史统计,该海域热带气旋(常称“台风”)7级以上的次数为平均每年3.6次,最多7次;8级以上平均每年2.4次;9级以上的台风平均每6年一次。

台风常伴随着长时间的大风天气,可持续4天左右,甚至能达到7天-10天,虽然东海大桥风电场位于近海区域,但是附近海域开阔、障碍物少,大风天气容易形成较大的浪涌,影响船只航行安全,严重制约运维人员随时登机的可行性。台风期间的发电机组检修工作承受着巨大挑战。

如何解决台风条件下海上风电机组的运行保障问题,对于国内首个海上风电场而言,并无案例经验可以借鉴。近年多次台风的入侵,为海上风电台风天气运行工作逐渐积累起经验。

东海风电场最强台风经历

东海大桥风电场成功并网运行至今,已经历多次台风侵袭,其中强度最大的一次是2012年8月“苏拉”、“达维”、“海葵”三次台风连续袭击的经历。2012年8月3日,在台风“苏拉”、“达维”连续登陆我国东部沿海一天后,11号强台风“海葵”(图1)在日本冲绳县东偏南方的西北太平洋洋面上生成,并向我国东部海域移动,几天内,“海葵”强度持续增大,7日下午加强为强台风。8月8日3时20分前后,“海葵”在浙江象山县鹤浦镇沿海登陆,成为近5年来首个正面袭击浙江的台风。“海葵”登陆时,中心附近最大风力有14级(42m/s),强度超越之前的姐妹台风“苏拉”、“达维”,是东海风电场海域近年经历的最强台风。表1为华锐3MW机组在“海葵”期间的发电量。

成功应对“海葵”,为东海大桥风电场海上风电机组台风运行积累了重要经验,从迎接台风前期的准备、台风影响期、到台风通过后的检查维护工作,都有了一定的认识。

台风期间运行工作的思路

风电机组在运行周期中,大部件故障发生几率较低,主要机械部件故障多由设计、制造原因和长期累积因素引起,依靠定期维护保养来维持健康状态,配合在线监测系统预测和预防缺陷的发生。但是一旦出现问题,运行维护人员往往缺乏有效的方法阻止故障发生,只能靠针对性强化养护的手段来延缓情况恶化。由于机组大型部件的故障属于个别现象,在台风工况运行保障工作中,我们首先考虑影响运行的主要因素——随机的中小零部件及线路故障,这也是日常运行和检修工作最不易预料的部分。

沿海地区针对海上作业和地面作业,都有成熟的台风安全预案可以遵循,台风期间,人员不允许出海作业和在机组留宿。因此在确保地面运行人员安全的前提下,依照海上机组设计要求,按规定完成定期维护保养和巡检的海上风电机组,满足台风天气下设备安全运行的硬件条件。在台风天气中,主要的运维思路是依靠远程监测控制,及时了解机组在台风中的运行状态,判断和处理所有可以复位的故障,保障安全运行、保障利用率、保障发电量。 台风前的运行准备

东海风电场台风季节主要在7月、8月和9月,机组周围实测环境温度最高可达到35℃,台风期间机组长时间满功率运行,设备持续处于高发热状态,机舱内温度更可以达到40℃,设备运行环境温度高,会导致稳定性降低,所以台风前确保首要保障散热系统的准备良好。水冷散热器、油冷散热器、空冷散热器的散热片长时间直接接触机舱外环境,大气中的挥发性有机物、粉尘微粒、盐雾的混合物在散热风扇的作用下长时间累积并吸附在散热片上,由于这些吸附物的附着性很强,完全清理需要用高压水枪等设备,清理进度较慢,因此需要在台风季到来之前,提前展开此项工作。

在海上风电场日常运行过程中,要充分依靠远程监控技术,及时掌握风电机组设备的工作状况,确保机器得到适时的检修,尽量避免较大故障的发生。在台风季到来之前,要对机组临界故障进行清查和修复,对在台风中负荷变大、工况显著变差的设备及零部件进行专项巡检,及时发现问题,阻止情况在台风期间恶化。

台风期间人员无法登机,为及时了解机组运行状态和设备安全状态,及时处理一切可以远程处理的故障,需合理安排技术能力较强的人员进行二十四小时轮班远程监控,准确细致地了解、记录台风中机组运行的各项状态数据。通过观察发现机组的共性问题,为机组优化设计提供第一手资料,为机组持续改进提供合理化建议。

台风期间的利用率保障

东海大桥风电场海域夏季的低风速时间较多,大风时间相对集中,以台风经过期间大风持续时间最长,可保持长时间满发,是夏季发电量主要来源,因此想方设法保障台风期间的机组利用率是台风运行工作的核心。

强台风通过风电场时,需要经历“台风接近→风速持续增大→机组持续满发→机组切出保护→恢复满发→风速逐渐减小→台风离开”的过程,而最容易发生故障停机的是前四个阶段,也是获得发电量最高的阶段。

图2中显示了东海大桥风电场某机组“苏拉”、“达维”、“海葵”三台风影响期实测的10min平均风速(影响平均功率、功率曲线)和每秒内风速最大值(影响海况、可否出海登机),可

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