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北极:本文主要内容:

1.气候框架会议和金融机制

2.风电原理

3.海上风电

4.风电场设计和安装

5.海上风电安装运维船舶简述

*注:以下为文章部分内容节选。

二:风电原理

常见的有水平轴和垂直轴(还有vortex),我们只讨论水平轴风机。

限于篇幅只做最简略介绍,详细介绍请参见TonyBurton:《WindEnergyHandbook》



水平轴风机主要由以下部分组成:




1.叶片(Blade),是风机的核心,与风向形成角度提供升力,从而使Rotor转动。

2.PitchingSystem

液压控制模式

电动控制模式

可以根据风速大小来调整叶片的迎风角度,达到较大效率。

当风速较大需要停机时,可以把叶片调整到0度。

3.低速轴,高速轴和变速箱。

因为风机叶片的旋转速度不能满足一般发电机发电转速,所以会用一个变速箱来连接两根轴。

高速轴:

变速箱;

4.发电机,在高速轴的带动下,可以发出60HZ的交流电。还有一种是液压驱动电机,可以省去变速箱部分。

高速高压发电机,可以适用于大型风机,尤其是海上风机。

5.旋转系统(Yawsystem),可以根据风向来调整风机的朝向。

6.传感器等

•Rotationalspeedoftherotor

•Rotationalspeedofthegeneratoranditsvoltage/current

•Lightningstrikesandtheirge

•Outsideairtemperature

•Temperatureintheelectroniccabinets

•Oiltemperatureinthegearbox

•Temperatureofthegeneratorwindings

•Temperatureinthegearboxbearings

•Hydraulicpressure

•Pitchangleofeachrotorblade(forpitch-controlledoractive-stall-controlled

machines)

•Yawangle(byingthenumberofteethontheyawwheel)

•Numberofpowercabletwists

•Winddirection

•Windspeed

•Sizeandfrequencyofvibrationsinthenacelleandtherotorblades

•Thicknessofthebrakelinings

•Conditionoftowerdoor,openorclosed

7.控制系统,作用是根据传感器数据来调整风机状态,尽量提高效率,减小载荷。


8.变压器,变频器。

因为风机发出的电电压远低于电网电压,所以需要调整以后才能并网使用。

9.桩体,对风机进行支撑。

三:海上风电

海上的摩擦系数小,平均风速较大,湍流影响小,所以近岸海上是理想的风电场所,不过由于造价较高(一般为陆上2-3倍),限制了建造的规模。


海上风电分为固定式(Fixedbottom)和浮式(Floating)两种。

固定式根据底座(Foundation)和支撑结构(SupportStructure)形式的不同,主要分为以下几种:

Monopile


底座采用钢材+混凝土的组合提供强度,重量,连接结构内采用灌浆,底座和支撑结构连接处加入泥浆固化连接。Monopile形式需要特别校核疲劳强度。

Monopile通常用于30米水深以内。



下图中混凝土块做为沉底增重用的


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