登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
表1 相对于机组与基础分离迭代设计方法,“一体化设计”关键指标下降程度
根据鉴衡认证对某5.5MW 四桩承台机组模拟测算的结果,相比现有的机组与基础分离迭代的设计方法,海上风电一体化设计能够进一步优化整体结构(见表1)。在平价上网压力下,“一体化设计”是海上风电行业降本的必然途径之一。
“一体化设计”难点分析
目前,机组和基础的设计分别由整机供应商、设计院负责。想要实现真正的“一体化设计”,仍有以下几个方面必须做到统一:设计标准、建模一体化、工况设定与环境条件加载的一体化以及动态载荷的整体提取。
一、标准一体化
当下,海上风电行业涉及的标准较多,与风电机组设计相关的主要是IEC61400系列国际标准及其对应国标,设计院的基础设计主要受港工设计标准(如:JTJ215、JTS167-4 等)以及部分行业标准(如:NB-T10105 等)的约束。国际标准从整体设计的角度,对基础的设计方法一并明确了要求,但其与港工设计标准、行业标准在一些要求或指标上存在重叠与冲突。其中一个比较突出的例子是,在极限载荷上,风电行业的国际标准通常使用1.35 的安全系数,而国内港标、行标使用1.4、1.5 的安全系数,从而增加了基础的成本。行业正在积极推进这些标准的统一化工作,例如,提出一些风电专属标准,以解除设计院受到的束缚。
二、建模一体化
海上风电机组、基础与多种外部环境条件是一个统一的整体,对这些结构和边界条件进行整体建模仿真是“一体化设计”最基本的要求,因为只有这样才能充分考虑机组和基础的整体动力学响应,并且有可能实现设计优化上的整体调整和全局寻优。目前,很多项目或多或少都会开展一体化建模工作,并将其作为完成了“一体化设计”的标志。但是如果因此就忽视了其他问题,可能让行业对“一体化设计”的理解过于狭隘。受限于机组和基础设计责任主体分离的现状,即使仅对“一体化建模”这一项,关注点也不应为有没有进行整体建模仿真,而是是否实现了全局寻优。
随着整机企业研发能力的提升,设计院合作模式的开放,以及第三方在其中可以起到的知识产权保护和协调粘合的作用,全局优化是可能实现的。由于基础模型相对于机组模型更易于开放,因此,这个任务更多地有赖于整机供应商机组整体设计能力的提升,以及他们能够影响设计院基础设计的程度。
三、工况与外载加载一体化
按照海上风电设计标准的要求,结构设计载荷是通过对项目生命周期内各种可能工况组合的仿真模拟确定的。这些组合因素包括不同的风况、海浪和机组控制状态等,这意味着,某一个极端载荷是在特定的极限组合工况下产生的。这些工况的组合有一定的原则,比如机组出现的故障和最恶劣的风况、海浪条件,并不会经常一起发生。
在机组与基础设计分属于不同主体的情况下,设计交互信息往往是通过塔架底部法兰的“接口载荷”传递的。这种情况很容易造成无法很好地整体考虑双方的工况组合。把简单的几个数字从复杂的工况设置中抽离出来,会遗失当时的工况信息,最终让不应该叠加在一起的几个极端条件在不经意中叠加到了一起,使得设计载荷过于保守。
还有一点需要留意的是海况条件被重复叠加的问题。机组和基础设计双方使用不同的仿真环境,整机企业对机组的设计计算通常不只限于风况载荷,而是包括了波浪载荷在内的综合载荷结果。但由于设计院无法对“接口载荷”的数值进行分解,其在设计中只能把“接口载荷”和波浪载荷同时作用在基础之上,造成波浪载荷被重复考虑,增加基础成本。
在某算例中,相比独立的工况设置,采用工况一体化的设计方式可以避免极端工况的不合理叠加,仅此一项就可以让基础顶部载荷降低3%左右。而如果在机组整体仿真和基础设计仿真中都使用波浪载荷,将使塔底载荷额外增加约2%。机组和基础设计双方加强工作协同和校核验证可以有效减少此类问题。
四、动态载荷与载荷整体提取
如果给一位赛场上的运动员拍一张静止的照片,然后只给别人看他的脚,恐怕谁也无法想象他身体的其他部位处在什么状态,也难以猜出他在参与什么项目的比赛。与此类似,海上风电设备一直处在运动状态中,结构设计需要知晓整个系统各个关键位置的状态。设计双方仅以塔底“接口载荷”作为设计依据,就好比仅通过运动员的脚去推断其他部位的状态,如果这个推断只是把极端的受力以静力外载荷的方式加到了系统上,得到的结果可能与真实的运动状态大相径庭,并极有可能因为保守的假定,高估其他位置的受力状况。
设计上追求的理想状态应该是在统一的仿真里各取所需,得到各个位置最合理的受力状态,而不用再去做额外、局部的加载计算。这就好比设计者能看到运动员整体运动的状态,不管是负责分析“上半身”的,还是“下半身”的,都能得到正确的结果。在某些项目中,已有整机企业提供给基础设计方整体各个界面的时序载荷(时间上的载荷连续序列),如果能被合理使用,将是“一体化设计”上的一大进步。
总结
本文论述了现阶段“一体化设计”中常见的一些客观技术问题。简而言之,海上风电最终要追求的“一体化设计”不仅要有一个整体模型,而且要在统一的标准要求下,实现同一仿真下的统一工况组合、统一环境条件加载和动态载荷的整体提取,并在此基础上实现设计上的全局寻优。
目前,尽管以上技术问题已经得到逐步改善,但还有一些机制上的因素在拉长这个过程,比如中标后的优化动力问题、技术问题突破过程中的主体责任问题、知识产权顾虑问题等。同时,业主也面临缺乏对这些问题解决程度的了解和督促手段,无法有效对“一体化设计”的效果加以量化评价的困难。因此,行业离理想的“一体化设计”还有很大的差距,仍需要做很多工作。在海上风电走向平价上网的大背景下,相信行业各方都已感受到了这方面的紧迫性。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
北极星风力发电网获悉,7月1日,华润集团守正电子招标平台发布《华润阳江三山岛四海上风电场项目工程勘察设计中标候选人公示》的公告。公告显示,第一中标候选人:中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司,投标价格:68950000.00元。第二中标候选人:中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司,
近日,在广西首家“世界500强”企业广西投资集团大力支持下,广西能源集团顺利完成工商变更登记,注册资本增至100亿元!广西能源集团资本实力、综合能力、行业影响力进一步跃升!近年来,广西能源集团全面贯彻落实习近平总书记“四个革命、一个合作”能源安全新战略,以“碳达峰、碳中和”战略目标为引
当地时间7月1日,世界贸易组织(WTO)2025年贸易与环境周“绿色转型:中国经验与建议”研讨会在瑞士日内瓦举办。明阳作为唯一一家企业代表参加会议并作开场发言。明阳集团高级副总裁张超表示,三十多年来,明阳一直致力于推动风电技术创新发展,使得过去成本高昂的清洁能源成为人人用得上、用得起的平
7月2日,由北极星电力网、北极星风力发电网主办的第五届海上风电创新发展大会在山东烟台盛大召开,会议以“逐风深蓝·创新赋能”为主题,围绕最新风电政策市场、聚焦大兆瓦长叶片、核心设备国产化、深远海漂浮式、海上风电+X融合、数字化转型等关键技术领域的创新突破与实践应用展开探讨。吸引了来自行
北极星风力发电网获悉,6月30日,大唐儋州120万千瓦海上风电项目一场址工程竣工海洋环境保护验收评审会在海口举行,顺利通过验收。会议依据《中华人民共和国海洋环境保护法》《防治海洋工程建设项目污染损害海洋环境管理条例》以及相关技术规范要求,邀请知名海洋生态环境保护专家组成评审组,对项目一
近日,烟台市发改委公布关于对市十八届人大四次会议第1804112号:关于“支持半岛南海上风电项目建设”建议的答复。对半岛南三个海上风电项目支持情况:市生态环境局表示,“我局已分别于2024年5月21日、2025年1月17日出具了国家电投烟台半岛南3号二期和国家能源山东半岛南1号海上风电项目选址支持性意
7月2日,浙江省发展改革委对李传芝、罗坚、郑念辉代表提出的《关于支持玉环大力发展海岛电力事业的建议》做出答复。其中指出,浙江省积极支持台州市、玉环市电网建设发展。玉环当前共有500千伏变电站1座、220千伏变电站5座。“十四五”期间为满足玉环新增供电及新能源并网需求,已相继在玉环投产220千
2024年12月,生态环境部发布2022年度全国电力二氧化碳排放因子以及区域电网排放因子数据,全国平均排放因子为0.5366千克二氧化碳/千瓦时。近年来,国家共4次更新了全国平均排放因子,分别为0.5810、0.5703、0.5568和0.5366千克二氧化碳/千瓦时。新型电力系统的蓬勃发展推动了非化石燃料装机占比提升,
北极星风力发电网获悉,7月1日,江苏中天科技股份有限公司(以下简称“中天科技”或“公司”)发布《关于全资子公司中标海洋系列项目的公告》。公告披露,近日,中天科技下属全资子公司中天科技海缆股份有限公司(以下简称“中天科技海缆”)陆续收到项目中标通知书或预中标公示,确认中标/预中标国内
习近平主持召开中央财经委员会第六次会议强调纵深推进全国统一大市场建设推动海洋经济高质量发展李强蔡奇丁薛祥出席中共中央总书记、国家主席、中央军委主席、中央财经委员会主任习近平7月1日上午主持召开中央财经委员会第六次会议,研究纵深推进全国统一大市场建设、海洋经济高质量发展等问题。习近平
当地时间7月1日,世界贸易组织(WTO)2025年贸易与环境周“绿色转型:中国经验与建议”研讨会在瑞士日内瓦举办。明阳作为唯一一家企业代表参加会议并作开场发言。明阳集团高级副总裁张超表示,三十多年来,明阳一直致力于推动风电技术创新发展,使得过去成本高昂的清洁能源成为人人用得上、用得起的平
6月26日,全球风能理事会(GWEC)20周年庆典在葡萄牙里斯本举行,来自全球的优秀风电企业齐聚一堂,共商风电发展未来。会上,金风科技荣获GWEC颁发的“行业领军者”奖项。该奖项旨在表彰在全球风电行业中持续推动市场增长与技术创新的标杆企业,彰显了获奖企业在风电行业跨越式发展进程中的关键贡献。G
北极星风力发电网讯:6月26日,全球风能理事会(GWEC)20周年庆典在葡萄牙里斯本举行。远景能源凭借在再生能源领域持续的创新、卓越的全球市场领导力及对全球零碳转型的坚定承诺,荣获GWEC“行业领军者”大奖(SegmentChampionsAward)。这一殊荣不仅是对远景能源技术实力的有力认可,更是对其推动全球
长期以来,海上风电直驱式、双馈式和半直驱式三种技术路线分庭抗礼,各有优劣。但在海上风电技术路线的竞争中,半直驱技术凭借独特的性能优势,正逐步脱颖而出,成为市场的主流选择。据CWEA统计的2024年中国下线的海上风电机型数据显示,在2024年下线的全部海上风电机型中,技术路线越发单一,全部为半
近日,今年第1号台风“蝴蝶”强势登陆我国海南、广东等地。明阳集团位于上述地区及广西区域的36个风电项目、包括“明阳天成号”、“明渔一号”等在内的1205台风电机组受到直接影响。凭借机组过硬的抗台风技术和运维团队周密的应急部署,“蝴蝶”过境期间,1205台风机全部经受住考验,实现了设备零重大
运达能源科技集团股份有限公司(下称“运达股份”),是国内最早从事风电技术研究与产品开发的大型国有控股上市公司,是全球领先的智慧能源技术解决方案供应商,拥有国家企业技术中心、浙江省海上风电技术重点实验室、博士后科研工作站、院士专家工作站、省级重点企业研究院等多个高能级创新平台,承担
行业挑战:混塔安全和锚索张力监测当前,随着风电机组向更大容量、更高塔筒方向演进,越来越多项目采用“混凝土基座+钢制塔身”的混合塔筒结构以提升整体稳定性与经济性。在这一结构体系中,锚索系统作为连接地基与塔身的“结构筋骨”,其健康状况直接决定着整机的安全命脉。锚索实际运行中存在四大核
第七届(2025)风资源技术论坛会议通知各相关单位:风资源技术作为贯穿风电项目全生命周期的关键技术之一,是支撑风电产业实现高质量发展的重要板块。当前行业面临风电市场化交易、开发环境条件多样、理论研究迈向无人区、供应链与标准化体系不完善等多重挑战;与此同时,人工智能、大数据平台等新技术的
继2024年完成国内首个欧洲漂浮式5MW机组交付、助力法国大西洋示范项目后,兴蓝风电于2025年仲夏再下一城#x2014;#x2014;与英国H科技达成深度合作,成为其风电项目的独家设备供应商及能源转型合作伙伴。此次合作标志着兴蓝风电十五五全球化战略的实质性突破,更以技术赋能的方式,与合作伙伴共同推进英国
在“双碳”目标深入推进、绿色低碳发展浪潮蓬勃兴起的当下,入驻盐城绿色低碳科创园的国家风电设备检测中心,聚焦涉网检测与质量验证核心业务,为盐城乃至全国风电产业安全高效发展提供有力技术支撑,正向着行业内重要公共服务平台标杆的目标稳步迈进。作为国内涉网检测能力领先的专业机构,中心实验室
近日,龙源电力“极端气候下风电机组防除冰技术攻关与工程化突破”项目成果通过中国电机工程学会组织的科技成果鉴定,整体技术达到国际领先水平。该项目研发的风电机组防除冰成套技术可有效降低风电场的覆冰损失,提升风电机组出力和可靠性。在寒冷潮湿天气中,风电机组叶片容易附着冰层,导致重量增加
浙江省科技厅日前公布2024年度省级重点实验室建设名单,由运达股份牵头,联合浙江大学、浙江工业大学共同组建的浙江省“全省海上风电技术重点实验室”正式获得认定。该实验室是浙江省聚焦新能源领域布局的重大创新平台,将致力于突破深远海风电关键技术瓶颈。“全省重点实验室”是浙江省科技创新体系的
7月1日,铁岭市人民政府发布《铁岭市新能源发展促进条例(草案)》(征求意见稿)。文件指出,县级以上发展改革部门应当会同自然资源、生态环境等部门积极争取国家和省有关新能源项目建设计划,重点推进集中式风电、光伏发电、氢能、新型储能、抽水蓄能项目等。鼓励电网企业、电力调度机构按规定优先接
记者从国家电网有限公司西北分部获悉,7月1日21时15分,西北电网直流外送功率首次突破6000万千瓦,达到6202万千瓦。当天,西北电网日外送电量13.05亿千瓦时,两项数据均创历史新高。截至目前,西北电网外送直流总数达14条,外送规模超8600万千瓦,其中特高压直流10条,超过全国特高压直流外送规模的一
7月2日,华润新能源(连州)风能有限公司发布了华润清远连州龙坪风电场100MW扩建项目-配套20MW/40MWh储能系统EPC总承包招标公告。项目位于广东清远连州市大路边镇易家村,配套20MW/40MWh储能系统EPC总承包。要求投标人自2022年5月1日至投标截止日(以合同签订时间为准),至少有1个5MWh及以上电化学储
7月2日,位于内蒙古的中车时代电气巴彦淖尔公司(以下简称“巴彦淖尔公司”)在新能源装备智造产业园正式揭牌,全新320kW光伏逆变器产品同步在该基地下线投产。巴彦淖尔风光资源富集,发展新能源产业前景广阔、潜力巨大。中车时代电气此次布局北疆新能源版图,正是湖南装备制造企业积极响应国家“双碳
7月1日,青海电力交易中心发布青海电力市场风险提示书。文件提出:计划自2025年7月1日起,取消用电侧新能源比例限制。1、原有政策限制据了解,青海2025年交易方案中,水电和新能源企业的年度双边交易电量被限制在自身全年发电量的25%以内(含绿电交易),且除绿电交易外,月度不再组织双边交易。此类限
北极星风力发电网获悉,7月3日,中广核电子商务平台发布《中广核新能源山东济宁汶上南站100MW风电项目EPC总承包工程采购公告》。《公告》显示,项目规模:中广核新能源山东济宁汶上南站100MW风电项目位于山东省济宁市汶上县东部,属内陆平原风电场,主要涉及汶上街道、南站街道、刘楼镇、次邱镇、苑庄
6月29日,云南电网公司申报的云南省绿色能源并网消纳产业计量测试中心申报批筹评审顺利通过,为全省绿色能源的高效并网与消纳提供了坚实的计量技术支撑。精准的计量测试不仅关系到能源的合理分配和利用效率,更对电网的安全稳定运行至关重要。在此背景下,云南省绿色能源并网消纳产业计量测试中心应运
北极星风力发电网获悉,7月2日,全国新能源消纳监测预警中心公布了2025年5月各省级区域新能源并网消纳情况。五月份全国风电率分别为93.2%。汇总统计,2025年1~5月份风光利用率低于95%。2025年5月,全国有4个省的风电利用率低于90%,5个省的光伏利用率低于90%。其中,西藏的风、光项目利用率仅为75%和64
北极星风力发电网获悉,7月2日,国能e招发布《国电电力国电申能唐山新能源开发有限公司唐山乐亭月坨岛海上风电场一期工程海缆设备及敷设施工采购公开招标项目中标候选人公示》。公告显示,第一中标候选人:长飞(江苏)海洋科技有限公司,投标报价:25182.518000万元。第二中标候选人:青岛汉缆股份有
北极星风力发电网获悉,7月1日,华润集团守正电子招标平台发布《华润阳江三山岛四海上风电场项目工程勘察设计中标候选人公示》的公告。公告显示,第一中标候选人:中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司,投标价格:68950000.00元。第二中标候选人:中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司,
近日,在广西首家“世界500强”企业广西投资集团大力支持下,广西能源集团顺利完成工商变更登记,注册资本增至100亿元!广西能源集团资本实力、综合能力、行业影响力进一步跃升!近年来,广西能源集团全面贯彻落实习近平总书记“四个革命、一个合作”能源安全新战略,以“碳达峰、碳中和”战略目标为引
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!