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《清华大学》 2011年
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海上风电开发风险研究

吴飞  
【摘要】:随着陆上风电场剩余场址限制和电能上网受限严重等问题的凸显,我国大规模商业化海上风电开发将成为新的方向,在未来五到十年内将会得到快速增长。在我国的海上风电项目开发的前期,对风险因素的研究还不够全面和深入,对某些风险因素的研究有缺失和不足。结合欧洲海上风电开发的实际案例和发展现状,同时也结合中国海上风电所面临的实际情况,从风资源评价、发电量预测、海上风机、施工安装和检修维护这5个方面展开进行风险因素的识别、分析(定性或定量)和风险控制研究。 结合欧洲A海上风电场的风资源评价和发电量预测工作,分析了海上风资源评价中隐含的统计误差和系统误差风险程度,包括仪器误差、可用率、扰流影响、纵向外推、水平转换、数据集时间段和长期趋势等,对结果影响总计达5.6%。随后,定量研究了发电量预测隐含的不确定性(功率曲线、尾流损失、电气损失和可用率)风险对发电量的影响程度,总计达9.6%(含风资源评价中隐含风险影响)。评估分析了台风对中国近海风电场发电量的影响,在福建、广东、海南和台湾分别为2.41%、2.48%、6.5%和10.91%。 从海上风机的技术特点出发,结合风机容量增长趋势、单位造价和技术壁垒,量化了风机容量差距带来的建设成本风险(约10%)。结合齿轮箱和直驱传动的故障调查,得出故障风险水平分别为2.2%和1.2%。对比齿轮传动和直驱传动的优劣,建议中国重点发展永磁直驱型海上风机。 依据欧洲最新施工技术发展,建议风机应在海上整体安装。经研究发现目前中国大型海上施工船舶的施工能力可满足需要,而且2台同型号船舶同时使用的成本风险较小。在施工工期研究中,提出需要重点考虑“天气窗口”和施工船舶能力与可利用性的风险。 结合欧洲已投运海上风电场的数据统计,分析量化了A风电场单次检修时间(9天)、齿轮箱单次故障对风电场可用率的影响0.45%,和单次更换的成本预测9,354,000元/年。
【学位授予单位】:清华大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TM614

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