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浮动风电设计 Hywind concept 好在哪里?

已有 3746 次阅读 2022-5-18 17:25 |系统分类:海外观察


原挪威国家石油公司,现改名为Equinor 已经建造了五座基于Hywind concept的六兆瓦海上浮动式风电机,现在正在进行十一台八兆瓦浮动式风电机的最后组装,取名为 Hywind Tampen 项目。大家知道,这 Hywind 浮动平台很简单,就一个圆柱体。据该公司公开的数据,为了承载八兆瓦的风电机,这圆柱体的直径为十四点七米,吃水深为七十八米,排水量达一万三干多吨,钢筋混凝土结构,总共自重一万二千吨,其中钢筋二千三百吨,压舱材料为五千吨,其余是混泥土。压舱材料用的是比重为每立方米五吨的富铁矿石,使得整个装置的重心处于水线面下四十多米的位置来达到稳性强度,以抵抗来自风对风电机产生的推力所引起的倾斜力矩。


至今,有二类浮动平台已实际运用到海上浮动式风能发电,一是圆柱体型,另一种是半潜式平台。后一类在海上石油天然气开采得到广泛的应用,主要是钢结构,设计和建造技术已经完善。圆柱体平台简单,适合利用钢筋混凝土作为结构材料,建造也相对简单。


用于承载风电机浮动平台的建造成本一般以每兆瓦所需的结构材料来衡量。以半潜式平台为例,每兆瓦所需钢材一般在五百吨左右,如果采用防倾斜压舱水控制系统以制衡风力导致的倾斜,就能减少所需的结构材料,毎兆瓦所需钢材可以降低至三百到四百吨。承载八兆瓦风电机的Hywind浮动平台结构材料以每兆瓦计算是:钢筋材料约二百九十吨,混泥土约五百九十吨。另外压舱材料也要六百多吨,其价格是混泥土的二倍。相比半潜式平台,Hywind平台的建造成本优势并不明显。


比较显示,Hywind浮动平台在波浪中的耐波性能要比半潜式优秀,也就是说该类平台在波浪中沉浮摇晃相对要小。这对挪威开发利用北海大西洋海域风能资源很重要,那里即使平常也是波涛汹涌,百年一遇的大浪高达三十米,没有足够良好的耐波性能意味着风电机不能正常安全运行。





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