点滴知识

能源与港口,海上风力发电

解码海上风电工程每个阶段的挑战

荷兰海岸附近的新海上风电场建设工地

[这是两篇文章中的第一篇,我们将分享用于每个阶段的有用工具海上风能开发.看看第二篇博客介绍的解决环境挑战的具体工具在这里.]


随着欧洲的成熟,亚洲和北美的迅速发展,全球海上风电行业正在不断发展。海上风力涡轮机将很快扩大10倍,其中许多将漂浮在海上,有些将建在人工能源岛附近。全球海上风电行业目前和未来的工程挑战有很多:

  • 如何确保最好的位置来产生最大的电力?
  • 如何做出更明智和更有战略意义的发展决策?
  • 如何简化发展审批程序?
  • 如何降低不确定性和投资风险?
  • 如何确保地基在海浪和大风的袭击下保持坚固?
  • 如何提高安全性和运营效率?
  • 如何有效和可持续地重新启动或终止一个项目?

要回答这些问题以及更多的问题,就需要通过可靠的数据和工具来精确了解特定地点的情况。

下面提供的数据和工具可以帮助开发商和运营商单独或与专家合作,分析每个开发阶段的海洋环境。在这篇博客中,我们将海上风电场大致描述为:(1)战略选址,(2)规划和开发,(3)安装和建造,(4)运营和维护,以及(5)退役。

海上风电场发展阶段。万搏官网网站©济

第一阶段:选址

评估和选择一个项目地点需要验证它是否(1)产生足够的风力在经济上可行,(2)在环境上可行。

为了验证第一个,并完成其他选址任务,需要准确的数据和对特定地点的气象海洋因素(包括天气(气象学)和海洋(海洋学)条件)的分析。为了确保结构的完整性和安全运行,采用与场地气候条件匹配的系统至关重要。

的各个模块迈克21/3模型套件用于评估工程和环境挑战。

此外,工具像MIKE 3波调频模拟极端波浪运动学,以评估冲击载荷和结构响应,并模拟地基结构附近的海床行为。的MetOcean数据门户可以帮助选择和评估特定地点的海洋和负荷条件,绘制海况条件数据,确定场地的可操作性和潜在海上设施的设计标准。

典型地基类型及适用水深示例。万搏官网网站©济

最棒的是什么?在尽可能早的阶段投资并建立特定区域的数据和模型,意味着您可以更容易地调整它们,以便在后续阶段进行定制分析,从而节省时间和金钱。

阶段2:规划和开发

在这个阶段,开发人员必须完成计划和工程设计,获得计划许可并降低关键开发决策的风险。要为通常恶劣的环境条件建立合理的设计标准,最好部署数值模型和特定地点的海洋数据。

海上风能开发需要考虑地中海条件。万搏官网网站©济

MetOcean数据门户使用数值模型和统计方法来预测复杂物理现象(如气旋、台风等)对海上设计的影响。

分析荷载和结构响应与环境条件的关系,使用工具,如迈克21/3而且计算流体力学(CFD)

保护资产,分析冲刷和海床流动性,并将缓解方案与DHI搜索计算器,计算流体力学(CFD)而且物理模型测试

迈克21/3可以帮助模拟和评估海床稳定性,包括一般海床水平和近海风结构迁移床形式的影响。

第三阶段:安装和施工

除非气象和海洋条件适宜,否则不能施工。如果操作任务与操作环境匹配不佳,则某些任务可能会出现严重延迟。为了防止延误和节省成本,有效的预测工具,如地中海风险行动,可以帮忙。

安装和建造策略应包括智能船舶规划,以确保人员安全转移。在操作过程中记录船舶运动、海洋条件和涡轮机也可以为后续的开发阶段提供有价值的信息。

阶段4:操作和维护

操作和维护(O&M)任务通常在本地进行24小时管理。这是因为运维阶段特别敏感,因为涉及人员转移到海上结构的任务需要适合船舶和访问系统的天气条件。

地中海风险行动帮助收集和分析海洋数据,以应用于运维策略,以确保在运维任务期间达到最高水平的安全和效率。这样一个强大的数据和建模工具可以帮助开发和维护一个运维策略,以:

  • 计划,预防和适当的反应,以尽量减少运维任务中的风险
  • 最小化项目停机时间,以达到并保持目标可用性
  • 支持创收和成本管理


O&M冲刷监测
在运维阶段还应该监视和评估搜索。与冲刷有关的工作应围绕无保护的地基、顶起的安装船和有腿在海床上的船只进行。DHI搜索计算器而且计算流体力学(CFD)可以帮助确定要进行的缓解活动。

阶段5:退役

退役过程类似于安装过程,但相反。根据结构类型、设备、自然条件、区域法规等,每个项目场地的退役要求都是独特的。

比如基于云的工具情绪Decom可以提供高质量的海洋信息,以支持退役活动,例如:

  • 量化不确定性
  • 整合可行性的概率度量
  • 监测近实时的环境影响
  • 预测及后验

准确的海洋信息并将其转化为实际的风险措施是开发可靠的可操作性评估的关键,可确保成本效益并提供更安全、合规的操作。

管理海上风电发展挑战

全球海上风电产业在未来几十年没有停止的迹象。克服海上风电场开发阶段的工程和环境挑战可能很复杂,但这并不一定是必须的。如上所述,有许多专门的工具和专业知识可用开始吧。

虽然成本和可扩展性是项目成功的关键考虑因素,但在海上风电场开发的每个阶段考虑其他可持续性因素也至关重要。每一个可再生能源项目都应该规划出如何与可持续发展相协调和支持联合国可持续发展目标。

准备好了解和减轻与海洋生物、海洋条件等有关的海上风能问题了吗?

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