随着世界范围绿色能源以及低碳技术的蓬勃发展,伴随着多年的工业实践,风力发电已经成为清清洁能源的重要组成部分,而海上风电由于其风速条件好、距离用电消纳中心近等优势,已经成为风力发电发展的重要方向。随着近海用海资源的逐渐饱和,人们将目光投向了深远海,海上风电的未来在于深远海风能资源的经济利用已经成为工业界的共识。
当前,海上风电走向深远海仍然面临着较多的技术挑战,其中漂浮式风电技术是研究热点。漂浮式风力发电机组能够适应深水条件下的风能开发需求,能够更好的适应大容量风力发电机组,是深远海风能资源开发的重要技术方向,但同时漂浮式风电发展仍然面临较多的挑战,主要包括漂浮式风电基础与系泊系统如何适应恶劣海况并在长期服役条件下保证安全运行,风力发电机组如何安全运行并实现在位更换维护等,而如何有效降低漂浮式风电整体成本是最严峻的挑战,它决定了漂浮式风电这一技术方向的前途。
面对漂浮式风电降本挑战,许多设计研究机构开展了新型浮式基础概念研究,拓展了传统意义上的浮式结构物设计理念,推动漂浮式风电技术发展日新月异。在漂浮式风电技术快速发展的当下,有必要对相关技术原理进行回顾、归纳与总结,以便于更好的开展相关设计分析工作。
本书共十二章,对漂浮式风电技术发展、漂浮式基础的型式与特点、环境条件、风力发电机组原理与设计载荷、浮式结构物稳性、水动力与总体性能、系泊系统设计、一体化耦合分析、模型试验、结构设计以及建造、安装与运维等相关内容进行了介绍,力求在有限的篇幅内对主要技术领域进行归纳与总结。
漂浮式风电技术是风力发电技术与海洋工程浮式结构物设计的交叉学科,涵盖专业多、技术范畴广并处于快速发展中,很难在有限的篇幅中完整、准确地展示整个技术领域。作者水平有限,书中存在不足与疏漏之处敬请读者给予批评指教。