Los trabajos en parques eólicos incluyen,,,
Contenido científico y tecnológico detallado
El trabajo de medición de energía eólica marina y de investigación experimental de parques eólicos marinos incluye principalmente los siguientes contenidos de investigación:
(1) Eólica marina Investigación de medición: selección del sitio, exploración, diseño, instalación, operación y mantenimiento de 1 torre de medición de viento en la playa y 2 torres de medición de viento en alta mar (ambas de 70 m de altura), así como 1,5 años de recopilación, investigación y evaluación de datos de medición del viento.
(2) Estudio geológico y prueba de cimientos de pilotes: realice estudios geológicos y recopilación de datos en el sitio de cimientos de la torre, formule un plan de estudio, realice perforaciones geológicas y proporcione orientación técnica, procesamiento de datos y análisis de muestras en el sitio. , dibujo de mapas, redacción de informes técnicos, etc. Realizar pruebas del proceso de hincado de pilotes de cimentaciones de pilotes marinos para obtener la relación entre el número de golpes y la penetración en diferentes estratos y diferentes profundidades, y estudiar y analizar exhaustivamente la capacidad portante de cimentaciones de pilotes, y la relación correspondiente entre altas deformaciones. Detección de capacidad de carga y capacidad de carga.
(3) Investigación del estado del mar: a través de experimentos, estudios y análisis de datos, estudia las condiciones hidrológicas de la costa de Xiangshui (incluido el estudio del entorno marino poco profundo, olas, corrientes y niveles de marea), combinado con la construcción de torres de medición de energía eólica marina y Medir vientos y estudiar el impacto de las condiciones del mar en la evaluación del recurso eólico marino y la construcción de parques eólicos.
(4) Investigación y resumen de métodos y estándares de procesos: resumir varios métodos de procesos y experiencias en exploración, pruebas, pruebas, construcción y operación y mantenimiento; realizar investigaciones preliminares sobre estándares, regulaciones y especificaciones relevantes.
(5) Análisis y clasificación de otros datos: recopilar, clasificar y analizar los datos meteorológicos, oceanográficos, topográficos y geológicos existentes y los datos medidos de parques eólicos terrestres a lo largo de la costa de Xiangshui, Jiangsu.
(6) Construir 1 estación de medición del viento en la playa y 2 estaciones de medición del viento en alta mar: la estación de medición del viento en la playa está soldada con tubos de acero de triángulo equilátero, y la torre y los cables de amarre se basan en cimientos de hormigón independientes de 70 m de altura. . La torre de medición de energía eólica marina adopta una base de pilotes de tubos de acero (diámetro del pilote de 600 mm, espesor de pared de 16 mm, longitud del pilote de 50 m, disposición cuadrilátera, ángulo de inclinación hacia afuera de 1:7) y una estructura de torre de armadura progresiva de cuatro columnas. El cuerpo de la torre y la base del pilote están conectados por una tapa de acero. La parte inferior de la torre es una sección cuadrada con una longitud lateral de 3,2 m. La parte superior de la torre es una sección cuadrada con una longitud lateral de 0,82 m. La altura es de 70 m. La torre de medición del viento en la playa y la torre de medición del viento marino están equipadas con sensores de velocidad del viento a 10 m, 25 m, 40 m, 50 m, 60 m y 70 m respectivamente, con dos sensores en cada piso instalados a 10 m, 50 m y 70 m; Un sensor en cada piso. La torre de medición del viento 2# está equipada con un conjunto de equipos de observación de datos oceánicos.
Invención e innovación
Este proyecto ha superado las dificultades de no tener proyectos similares de los que aprender y la falta de datos in situ. Combinando resultados de investigaciones anteriores, se han realizado innovaciones en los siguientes aspectos y se han logrado buenos resultados.
(1) Realiza de forma innovadora el concepto de diseño de la transición de la construcción en alta mar a la construcción en tierra.
A diferencia del concepto de diseño existente de torre eólica marina recubierta de hormigón moldeado in situ, la torre eólica marina Xiangshui adopta una estructura recubierta de acero. En comparación con las tapas de hormigón convencionales, se pueden omitir procesos como el encofrado en alta mar, la unión de barras de acero, el vertido de hormigón y el mantenimiento. Las tapas de acero se pueden procesar en tierra, lo que puede ahorrar tiempo de construcción y reducir el número de barcos grandes (hormigoneras en alta mar, grandes). grúas) etc.). ), lo que reduce en gran medida la carga de trabajo de las operaciones costa afuera, acorta el tiempo de construcción y ahorra costos de construcción, lo que tiene ventajas obvias.
(2) Tecnología que utiliza materiales de lechada de alta resistencia para conectar el cuerpo del pilote y la cabeza.
El tipo estructural de plataforma con tapa de acero tiene requisitos más altos en la sección de conexión.
A través de pruebas en interiores y cálculos extensos, este tipo de conexión utiliza materiales de lechada de alta resistencia como método de conexión principal. A través de cálculos con métodos estándar, verificación del método de elementos finitos y pruebas de operación en sitio, se encuentra que la tensión general de la sección de conexión es buena y puede cumplir con los requisitos de tensión de diferentes cargas ambientales. La estructura de conexión de lechada estudiada ha obtenido una patente de modelo de utilidad nacional.
(3) Se propone un método viable para probar la capacidad de carga de cimientos de pilotes en alta mar.
En comparación con los cimientos de pilotes en tierra, existen dos problemas principales en las pruebas de cimientos de pilotes en alta mar: ① Las condiciones en alta mar son duras y se ven muy afectadas por el viento y las olas. La prueba de carga estática es difícil y costosa. ② El martilleo con alta tensión requiere barcos grandes, costos elevados y una organización difícil. La construcción de la torre de medición de energía eólica marina aprovechó al máximo las condiciones estratigráficas similares del parque eólico de playa y adoptó pruebas de carga estática, medidores de penetración enterrados y detección de altas tensiones en diferentes períodos. Se cree preliminarmente que bajo estas condiciones geológicas, la capacidad de carga de detección de alta deformación durante la hinca inicial es aproximadamente el 60% de la capacidad de carga final de la base del pilote. La detección de alta deformación durante la hinca del pilote se puede utilizar para calcular la capacidad de carga final de. la base del pilote.
(4) Los métodos de investigación para la evaluación de los recursos eólicos marinos están completos y los resultados son muy creíbles.
① En términos de métodos experimentales, se utilizan una torre y dos conjuntos de equipos de medición del viento, y se instalan equipos de observación del océano.
② En términos de riqueza de datos, 2 en alta mar; estaciones de medición de viento y 1 estación de medición de viento de marea plana, más los datos meteorológicos de 5 estaciones de medición de viento de marea plana y estaciones meteorológicas en los últimos 30 años, la densidad de estaciones de medición de viento en esta área es alta y los datos de viento y ambientales los datos están completos;
③ En el método de investigación Sobre la base de estadísticas matemáticas, investigación comparativa y simulación numérica, desarrollamos de forma independiente programas de cálculo basados en modelos de cálculo.
Utilizando estos datos medidos, este proyecto llevó a cabo una investigación sobre el impacto de los factores ambientales en los datos del viento, la correspondencia entre la velocidad del viento y el nivel de la marea, la correspondencia entre la rugosidad de la superficie del mar y la altura de las olas, y la comparación de vientos terrestres y marinos. Los métodos de investigación, las rutas técnicas y el contenido de la investigación se adoptan por primera vez en China. Los resultados de la investigación son muy fiables y se han utilizado en el diseño de turbinas eólicas marinas de demostración.
(5) Se realizó un estudio exploratorio sobre los métodos de medición del viento.
Basado en las características de la evaluación del recurso eólico y la dificultad de la construcción costa afuera, se propuso el concepto de torre móvil de medición de viento y tecnologías clave como su diseño estructural, tecnología de fijación en el lugar y movimiento flotante. fueron estudiados para proporcionar La torre de medición de energía eólica marina proporciona un nuevo tipo estructural que puede reducir aún más el costo de la medición del viento y tiene buenas perspectivas de promoción.
Comparación completa con investigaciones y tecnologías similares en el país y en el extranjero.
La torre de medición de energía eólica marina Jiangsu Xiangshui construida en este proyecto es la primera y segunda torre de medición de energía eólica marina en Jiangsu (la tercera y cuarta en China). Actualmente, solo la torre de medición de energía eólica marina Xiangshui de este proyecto adopta una estructura de tapa de acero y el correspondiente método de conexión de lechada, lo que reduce en gran medida el tiempo de construcción en alta mar y la dependencia de grandes equipos de construcción en alta mar. No solo se puede extender a la aplicación de medición de energía eólica marina. instrumentos, pero también extendido a torres de medición de energía eólica marina. Por novedad técnica, características técnicas como la forma estructural de la tapa de acero de la torre eólica marina, la conexión entre la tapa y la base de pilotes mediante materiales de lechada de alta resistencia a base de cemento y el diseño estructural de la torre eólica móvil no han sido mencionado en la literatura nacional.
En este proyecto, los métodos de investigación, las rutas técnicas y el contenido de la investigación, como el impacto de los factores ambientales en los datos del viento, la correspondencia entre la velocidad del viento y el nivel de la marea, la correspondencia entre la rugosidad de la superficie del mar y la altura de las olas, y la comparación de los vientos marinos y terrestres son todos. Esta es la primera vez que se adopta en China.
Aplicación de resultados y beneficios sociales y económicos
Este proyecto completó la selección del sitio y el diseño preliminar de la torre de medición eólica en abril de 2007, completó la exploración costa afuera en mayo y completó la construcción. el diseño del dibujo en junio, la construcción de los cimientos de pilotes en alta mar, el izado de la torre y la instalación de instrumentos se llevaron a cabo en agosto. Los datos de la torre de medición del viento se devolvieron en marzo de 2008 y los datos de observación del océano se devolvieron en julio de 2008. A finales de junio de 2009, 1.5 completó la recopilación y evaluación de los datos del anemómetro.
Los resultados de la investigación de este proyecto proporcionan datos detallados sobre recursos eólicos, datos oceánicos, datos geológicos y experiencia en construcción como referencia en la construcción de parques eólicos marinos. Actualmente, Yangtze River New Energy Company ha construido una turbina eólica marina de prueba de 12 MW en la zona, y China Three Gorges Corporation está llevando a cabo un estudio de viabilidad y diseño de un parque eólico marino de 200 MW.
Problemas que deben resolverse en la transformación, promoción o industrialización de resultados
En la actualidad, se han adoptado las "Medidas Provisionales para la Gestión del Desarrollo y Construcción de Energía Eólica Marina de China". promulgado e implementado, y las mediciones de energía eólica marina se llevarán a cabo gradualmente.
Para promover la aplicación de los resultados de la investigación de este proyecto, se debe fortalecer la publicidad. Flujo de trabajo del parque eólico: detección de dirección y velocidad del viento, mantenerse en contacto con el despacho durante el servicio, inicio de generación de energía, registros de inspección, inspección de equipos, mantenimiento de lubricación, resolución de problemas, transformación y aumento de voltaje, monitoreo y ajuste de instrumentos de distribución, conexión a la red y transmisión de energía. , estadísticas de generación de energía .