海上風(fēng)電開發(fā)風(fēng)險研究

【摘要】：隨著陸上風(fēng)電場剩余場址限制和電能上網(wǎng)受限嚴(yán)重等問題的凸顯，我國大規(guī)模商業(yè)化海上風(fēng)電開發(fā)將成為新的方向，在未來五到十年內(nèi)將會得到快速增長。在我國的海上風(fēng)電項(xiàng)目開發(fā)的前期，對風(fēng)險因素的研究還不夠全面和深入，對某些風(fēng)險因素的研究有缺失和不足。結(jié)合歐洲海上風(fēng)電開發(fā)的實(shí)際案例和發(fā)展現(xiàn)狀，同時也結(jié)合中國海上風(fēng)電所面臨的實(shí)際情況，從風(fēng)資源評價、發(fā)電量預(yù)測、海上風(fēng)機(jī)、施工安裝和檢修維護(hù)這5個方面展開進(jìn)行風(fēng)險因素的識別、分析（定性或定量）和風(fēng)險控制研究。 結(jié)合歐洲A海上風(fēng)電場的風(fēng)資源評價和發(fā)電量預(yù)測工作，分析了海上風(fēng)資源評價中隱含的統(tǒng)計(jì)誤差和系統(tǒng)誤差風(fēng)險程度，包括儀器誤差、可用率、擾流影響、縱向外推、水平轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)集時間段和長期趨勢等，對結(jié)果影響總計(jì)達(dá)5.6%。隨后，定量研究了發(fā)電量預(yù)測隱含的不確定性（功率曲線、尾流損失、電氣損失和可用率）風(fēng)險對發(fā)電量的影響程度，總計(jì)達(dá)9.6%（含風(fēng)資源評價中隱含風(fēng)險影響）。評估分析了臺風(fēng)對中國近海風(fēng)電場發(fā)電量的影響，在福建、廣東、海南和臺灣分別為2.41%、2.48%、6.5%和10.91%。 從海上風(fēng)機(jī)的技術(shù)特點(diǎn)出發(fā)，結(jié)合風(fēng)機(jī)容量增長趨勢、單位造價和技術(shù)壁壘，量化了風(fēng)機(jī)容量差距帶來的建設(shè)成本風(fēng)險（約10%）。結(jié)合齒輪箱和直驅(qū)傳動的故障調(diào)查，得出故障風(fēng)險水平分別為2.2%和1.2%。對比齒輪傳動和直驅(qū)傳動的優(yōu)劣，建議中國重點(diǎn)發(fā)展永磁直驅(qū)型海上風(fēng)機(jī)。 依據(jù)歐洲最新施工技術(shù)發(fā)展，建議風(fēng)機(jī)應(yīng)在海上整體安裝。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)目前中國大型海上施工船舶的施工能力可滿足需要，而且2臺同型號船舶同時使用的成本風(fēng)險較小。在施工工期研究中，提出需要重點(diǎn)考慮“天氣窗口”和施工船舶能力與可利用性的風(fēng)險。 結(jié)合歐洲已投運(yùn)海上風(fēng)電場的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，分析量化了A風(fēng)電場單次檢修時間（9天）、齒輪箱單次故障對風(fēng)電場可用率的影響0.45%，和單次更換的成本預(yù)測9,354,000元/年。 【關(guān)鍵詞】：海上風(fēng)電 風(fēng)資源評價 海上風(fēng)機(jī) 海上施工 風(fēng)電場維護(hù)
【學(xué)位授予單位】：清華大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：TM614
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第1章 緒論9-32
• 1.1 選題背景和意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外風(fēng)電發(fā)展現(xiàn)狀10-16
• 1.2.1 歐洲風(fēng)電發(fā)展概況10-12
• 1.2.2 中國風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展?fàn)顩r12-14
• 1.2.3 中國海上風(fēng)電的發(fā)展?fàn)顩r14-16
• 1.3 海上風(fēng)電開發(fā)研究現(xiàn)狀16-29
• 1.3.1 海上風(fēng)資源評價16-19
• 1.3.2 發(fā)電量預(yù)測19-22
• 1.3.3 海上風(fēng)機(jī)22-24
• 1.3.4 施工安裝24-25
• 1.3.5 檢修維護(hù)成本25-26
• 1.3.6 海上風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)26-27
• 1.3.7 海底電纜27-28
• 1.3.8 電氣設(shè)備28-29
• 1.4 研究內(nèi)容29-31
• 1.5 論文的結(jié)構(gòu)31-32
• 第2章 風(fēng)資源評價中的風(fēng)險研究32-47
• 2.1 A海上風(fēng)電場風(fēng)資源評價的基本內(nèi)容32-40
• 2.1.1 測風(fēng)設(shè)施和數(shù)據(jù)集情況32-34
• 2.1.2 風(fēng)況數(shù)據(jù)分析34-38
• 2.1.3 風(fēng)速模擬計(jì)算38-40
• 2.2 A海上風(fēng)電場風(fēng)資源評價中的風(fēng)險研究40-46
• 2.2.1 統(tǒng)計(jì)誤差40-42
• 2.2.2 系統(tǒng)誤差42-45
• 2.2.3 A海上風(fēng)電場風(fēng)資源評價風(fēng)險匯總45-46
• 2.3 本章小結(jié)46-47
• 第3章 發(fā)電量預(yù)測中的風(fēng)險研究47-60
• 3.1 A海上風(fēng)電場發(fā)電量預(yù)測的基本內(nèi)容47-50
• 3.1.1 A海上風(fēng)電場的基本參數(shù)47-48
• 3.1.2 功率曲線和推力曲線48-49
• 3.1.3 計(jì)算結(jié)果49-50
• 3.2 不確定性風(fēng)險分析50-54
• 3.2.1 風(fēng)電場設(shè)備的不確定性51-53
• 3.2.2 A 海上風(fēng)電場發(fā)電量預(yù)測風(fēng)險研究結(jié)論53-54
• 3.3 臺風(fēng)對發(fā)電量預(yù)測的影響54-58
• 3.3.1 中國沿海臺風(fēng)歷史資料54-55
• 3.3.2 臺風(fēng)對海上風(fēng)電場的影響55-56
• 3.3.3 臺風(fēng)風(fēng)險評估56-58
• 3.4 本章小結(jié)58-60
• 第4章 海上風(fēng)機(jī)方面風(fēng)險研究60-71
• 4.1 海上風(fēng)機(jī)的特點(diǎn)60-62
• 4.2 裝機(jī)容量62-65
• 4.2.1 容量增長趨勢62
• 4.2.2 容量造價62-63
• 4.2.3 技術(shù)壁壘63-65
• 4.3 傳動方式65-70
• 4.3.1 齒輪傳動65-68
• 4.3.2 直驅(qū)方式68-70
• 4.4 本章小結(jié)70-71
• 第5章 施工安裝方面風(fēng)險研究71-80
• 5.1 海上風(fēng)機(jī)安裝71-72
• 5.2 施工船舶72-78
• 5.2.1 打樁能力73-74
• 5.2.2 起重能力74-75
• 5.2.3 可利用性75-78
• 5.3 施工期的確定78-79
• 5.4 本章小結(jié)79-80
• 第6章 檢修維護(hù)成本估算風(fēng)險研究80-89
• 6.1 歐洲海上風(fēng)電場檢修維護(hù)成本統(tǒng)計(jì)80-81
• 6.2 單次檢修時間81-84
• 6.3 主要部件故障率84-86
• 6.3.1 風(fēng)機(jī)齒輪箱批次性缺陷風(fēng)險研究84-85
• 6.3.2 可用率受批次故障風(fēng)險影響研究85-86
• 6.4 大部件檢修成本86-87
• 6.5 本章小結(jié)87-89
• 第7章 結(jié)論和建議89-91
• 7.1 結(jié)論89
• 7.2 建議89-91
• 參考文獻(xiàn)91-96
• 致謝96-97
• 個人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果97

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老爺廟風(fēng)電場風(fēng)能資源評價    劉曉燕,徐衛(wèi)民,賀志明

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直驅(qū)式風(fēng)電場動態(tài)等值建模研究    藺紅

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含直驅(qū)機(jī)組風(fēng)電場的電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性研究    趙海嶺

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