海上風電市場的案例
《風能》國際|英國海上風電市場動態概覽
英國海上風電市場動態概覽
文 | 王征
受烏克蘭局勢影響而加劇的能源危機，致使歐洲人民度過了一個極為艱難且昂貴的冬季。歐洲能源長期高度的對外依賴，以及激進的清潔能源轉型步伐，凸顯了能源結構不均衡國家的脆弱性。雖然統一電力市場在一定程度上緩解了局部電力市場的供應壓力，但受限于傳輸容量，無法在成員國之間實現及時互濟，也進一步觸發歐洲人對能源安全的焦慮。然而，這種狀況反襯出了低碳能源在能源結構中的重要性。
在2022年11月1日至2023年2月28日的這個冬季，英國低碳能源(可再生能源和核能)發電量(56.13TWh)占總發電量的60%以上。其中，風電發電量(31.4TWh)占低碳電力發電量的60%，核電(14.34TWh)占26%。這減少了超過97億立方米的進口天然氣需求(占液化天然氣進口總量的66%以上)，從而提高了英國在冬季的能源安全，為消費者節省開支超過157億英鎊(約合人民幣1435.4億元)。
英國皇家地產(The Crown Estate)發布的《2022年海上風電報告》(Offshore Wind Report 2022)顯示，2022年英國海上風電發電量達到45TWh，滿足了41%(1150萬戶)英國家庭的用電需求，相當于減排1700萬噸二氧化碳。圖1顯示了2022年英國總發電量的構成，其中，海上風電占14%。
如無特殊說明，文中圖表的數據來源均為《2022年海上風電報告》。
截至2022年年底，英國在運海上風電累計裝機容量為13.7GW，較上一年增加2.4GW(表1)。
圖2顯示了2005―2022年英格蘭與威爾士海上風電場的平均容量系數(capacity actor)和總發電量。
展開 空客預計未來二十年海上風電市場需要千架直升機提供運維支持
空客直升機公司（Airbus Helicopters）9月24日發布預測稱，全球海上風電市場發展迅猛，在未來二十年間至少需要一千架直升機服務于海上風場的建設、運營和維護，這將創造90億歐元的收入。為此，空客直升機公司將出席9月25-28日的漢堡風能展，并展示相關解決方案。
“對于海上風場而言，直升機是整個物流環節中不可或缺的組成部分，”空客直升機西歐地區銷售總監Dennis Bernitz表示說，“空客的直升機能夠快速、經濟、安全、環保地完成風場建設和運維的各項任務。即便是在氣象情況復雜的海域，直升機也可以用來運送維修技師、或在緊急情況下運送醫護人員，或將風場的運營人員運送到風場或是運回陸上。”直升機運輸的方式可以避免極端天氣下海上運輸對人體造成的不適感，從而最大程度降低運維人員在維護風場時犯錯的可能性。因為在身體條件不允許的情況下，人們犯錯的幾率會大幅攀升。
隨著風電裝機容量的不斷提升，其發電量也在穩步提高。想要保障風場運營的穩定，必須依賴快速高效的物流后勤系統，才能保證一旦出現故障，能把損失程度降到最低。另外，人們正在把風場建的越來越遠離海岸，船舶的行駛速度已經不能滿足實際的需要，而直升飛機可以在20分鐘之內到達40海里以外（大約74公里）的海域，一次往返也不過40分鐘。
空客直升機已經為風場運營者開發了一款物流后勤計算系統，將風場面臨的各種參數（包括天氣、地點、風機數量等）統統考慮在內，來計算最經濟、環保、高效的運輸方案（包括空運海運相結合的方式）。
通常狀況下，風場的運營者不會購買直升機，而會選擇租用的方式。空客直升機可以提供H135、H145、H175等多種機型以及運輸、維護、救援等多種服務項目。在不久的將來，H160機型也將加入這個隊伍。
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展開 2017年我國海上風電不同功率機組累計裝機容量（圖）
陸上：大容量機組市場份額持續攀升
競爭性招標機制在全球范圍內的推行，加劇了市場競爭態勢，并顯著縮短了風機平臺的市場生命周期。根據《報告》，以美國市場為典型的美洲區域，目前大兆瓦機型的市場份額正不斷提升。預計2020年后，該趨勢將尤為明顯，4兆瓦平臺將在美國多州實現裝機。
歐洲市場方面，競爭性招標機制的實施促使初代4兆瓦平臺向5兆瓦平臺緩慢推移。5兆瓦平臺風機的葉輪直徑預計將達到160~175米及以上，塔筒高度超過180米。相較之下，2兆瓦平臺在當地缺乏發展空間，對此平臺進行繼續優化提升的資源投入將非常有限。
亞太區域市場內，中國與印度將于中短期內逐步從2兆瓦平臺主導的市場向3兆瓦平臺市場過渡。中國數家排名靠前的整機商已經逐步推出3兆瓦平臺產品。印度市場短期內仍由2.0~2.5兆瓦機型主導，3兆瓦平臺的供應鏈發 展尚未成熟，尚不具備經濟可行性。
海上：12~15兆瓦機型研發提上日程
海上風電市場方面，《報告》顯示，其市場份額將進一步集中于少數幾家整機企業，歐洲以SGRE、MHIVestas、Senvion和GE為主導，中國市場內以上海電氣、金風科技、遠景能源與海裝風電為主導。
由于風機銷售與產品研發的周期較長，整機企業將進一步專注于提升平臺的兆瓦等級，力求充分實現平臺市場生命周期的經濟效益。
展開 丹麥沃旭能源時隔4年重返陸上風電市場
該協會表示，雖然如此，但按年度新增裝機規模排名，美國仍是全球第二大風電市場，只是稅收優惠政策的不確定性，使得近年來該國風電產業波動不斷。
據了解，被視為促使美國風電快速成長的生產稅收抵免機制將在2020年取消。對此，沃旭能源并不擔心。Henrik Poulsen坦言：“我們對美國陸上風電的競爭優勢信心十足。從長遠來看，不斷下降的美國陸上風電成本，完全可以克服任何政策挑戰，其中就包括即將到期的生產稅收抵免機制。我相信2020年之后，美國陸上風電行業仍將強勢發展，同時還能找到抵消該機制到期后可能出現的負面影響。近期熱浪席卷全球就是一個非常強烈的警鐘，即全球各國必須將氣候問題視為重中之重，而清潔能源是可以改變這一狀況的重要力量。”
亞太地區最大專業咨詢公司FTI Consulting指出，未來10年全球陸上風電裝機增速較海上風電而言將更加緩慢，這是因為某些地區嚴重抵制陸上風電項目，這使得美國、歐洲等重要陸上風電市場的裝機規模不斷下降。
“緩慢不代表沒有發展潛力，既然我們決定重返陸上風電市場，自然不是頭腦一熱的臨時起意，而是經過慎重考慮之后做出的決定。”Henrik Poulsen強調。
據了解，沃旭能源目前在歐洲海上風電裝機量為5.1吉瓦，在建裝機量為3.8吉瓦。2014年底，沃旭能源的前身賣出了其所持瑞典Storrun陸上風電場的股份，至此終結了其陸上風電事業，開始專注海上風電。
英國《每日電訊報》撰文稱，沃旭能源時隔4年后的“重操舊業”并非無跡可循，8月初該公司剛與西門子歌美颯簽訂了風機供貨協議，這是雙方在美國的首次合作，同時也間接為沃旭能源大規模進軍美國風電市場鋪平道路。
對沃旭能源而言，同時發力“海陸”并非難事。目前，該公司在英國和美國海上風電市場成績顯著。
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丹麥沃旭能源時隔4年重返陸上風電市場
該協會表示，雖然如此，但按年度新增裝機規模排名，美國仍是全球第二大風電市場，只是稅收優惠政策的不確定性，使得近年來該國風電產業波動不斷。
據了解，被視為促使美國風電快速成長的生產稅收抵免機制將在2020年取消。對此，沃旭能源并不擔心。Henrik Poulsen坦言：“我們對美國陸上風電的競爭優勢信心十足。從長遠來看，不斷下降的美國陸上風電成本，完全可以克服任何政策挑戰，其中就包括即將到期的生產稅收抵免機制。我相信2020年之后，美國陸上風電行業仍將強勢發展，同時還能找到抵消該機制到期后可能出現的負面影響。近期熱浪席卷全球就是一個非常強烈的警鐘，即全球各國必須將氣候問題視為重中之重，而清潔能源是可以改變這一狀況的重要力量。”
亞太地區最大專業咨詢公司FTI Consulting指出，未來10年全球陸上風電裝機增速較海上風電而言將更加緩慢，這是因為某些地區嚴重抵制陸上風電項目，這使得美國、歐洲等重要陸上風電市場的裝機規模不斷下降。
“緩慢不代表沒有發展潛力，既然我們決定重返陸上風電市場，自然不是頭腦一熱的臨時起意，而是經過慎重考慮之后做出的決定。”Henrik Poulsen強調。
據了解，沃旭能源目前在歐洲海上風電裝機量為5.1吉瓦，在建裝機量為3.8吉瓦。2014年底，沃旭能源的前身賣出了其所持瑞典Storrun陸上風電場的股份，至此終結了其陸上風電事業，開始專注海上風電。
英國《每日電訊報》撰文稱，沃旭能源時隔4年后的“重操舊業”并非無跡可循，8月初該公司剛與西門子歌美颯簽訂了風機供貨協議，這是雙方在美國的首次合作，同時也間接為沃旭能源大規模進軍美國風電市場鋪平道路。
對沃旭能源而言，同時發力“海陸”并非難事。目前，該公司在英國和美國海上風電市場成績顯著。
展開 2018海上風電和海洋裝備緊固件論壇的日程內容公布
免費2018海上風電和海洋裝備緊固件論壇的日程內容公布
論壇時間13:00-17:30，9月28日，2018年
地點：上海新國際博覽中心 E4館內G50論壇區
為順應海上風電和海洋裝備產業發展潮流，德國杜塞爾多夫展覽（上海）公司聯手總部上海的國際船舶海工網，將在上海新國際博覽中心隆重舉辦的2018上海緊固件與技術展和亞洲最大的2018 線纜線材、管材展期間，于9月28日在E4館內G50論壇區舉辦“免費2018海上風電和海洋裝備緊固件論壇”。
初步日程內容
1. 中國海上風電安裝市場展望
演講單位：MAKE，A Wood Mackenzie Business咨詢顧問
2. FPSO產業機遇與挑戰
演講單位：上海外高橋造船公司
3. 新型緊固件行業應用
演講單位：待宣布
4. 荷蘭達門海上風電產業及運維船舶建造
演講單位：達門船廠集團
5. 海洋裝備產業緊固件應用現狀和趨勢
演講單位：待宣布
6. 高端海工裝備產業鏈發展動態
演講單位：上海振華重工集團
7. 海上風電產業發展機會和挑戰
演講單位：上海電氣集團風電公司
8. 國內外預測造船和海洋裝備發展分析
演講單位：國際船舶海工網
以上論壇免費參加。座位有限，歡迎盡快報名
報名、咨詢郵件：china@ishipoffshore.com
來源：國際船舶海工網
展開 世界最大海上風電場易位
近日，由?rsted開發的Walney Extension海上風電場正式投入商業運行，該風電場總裝機659MW，一舉超越“倫敦矩陣”630MW海上風電場，成為全球總裝機容量最大的海上風電場。
該風電場位于英國Cumbria附近的愛爾蘭海域，離岸20公里，水深20到37米，其中西區安裝了40臺 MHI Vestas V164-8MW 風電機組(可功率提升到8.25MW)，東區安裝了47臺Siemens Gamesa SWT-154-7.0MW風電機組，總裝機達659MW！
目前，海上風電正逐步朝向大型化方向發展，8MW、10MW+海上風電機組…更大更深更遠是其未來發展大勢。我國海上風電經過近兩年的快速發展，已成功位居全球海上風電市場前三，未來海上風電市場將如何變化，我們拭目以待!
碳纖維布https://www.hongyantu.com/index.php?r=new%2Fview&id=2806
展開 重通成飛將出席Carbontech 2018--風電行業發展論壇，講述海上風電葉片的精彩故事！
風力發電是世界可再生能源增長最快的領域，風力發電葉片被普遍認為是高性能碳纖維最重要的增長市場。特別是制造超大型風電機組所需葉片，必須使用輕而強、剛而硬的高性能碳纖維復合材料，保證結構強度的同時避免葉片在風載作用下發生大變形甚至撞擊風車支柱。風電機組的大型化和海上化都將極大地拉動對碳纖維葉片的需求增長。據統計2017年，風電葉片依然是碳纖維第一大應用領域，其消費占碳纖維總需求量的23.5%。
海上風電基礎型式
為了適應不同水深，不同的海上風電基礎形式也逐漸形成，主要包括以下型式：
1）單樁基礎：單樁基礎由鋼管焊接而成，根據安裝方式的不同，樁和塔架之間采用焊接法蘭或套管法蘭進行連接。單樁基礎可以通過兩種方式進入海床，液壓錘擊或鉆入，二者的選擇主要依靠樁直接來決定，單樁結構對水深變化具備一定的適應性，但其結構對基礎振動十分敏感，易受海床地質影響。
2）導管架基礎：由鋼管樁通過導管架固定結構物，可以保證平臺結構整體性，建造形式相對簡單，可利用其結構特點加大承載能力。導管架基礎適宜安裝在水深范圍在 20m-50m 左右的范圍內，其具有結構簡單、安全性高、造價較低的特點，所以導管架基礎的應用越來越廣泛。
3）重力基礎：其主要依靠自身的巨大體積和重量保持結構的穩定。該基礎結構在安裝前需提前進行海底安裝準備，但其結構相對簡單、造價低廉，受到海底沙粒影響較小，穩定性和可靠性均已通過工程實際得到了證實。
4）負壓桶（吸力桶）基礎：負壓筒基礎通常包括單桶和多桶兩種形式。該基礎形式適用于軟黏土，結構穩定性同樣依靠自身重力來實現，但其在安裝下沉的過程中極易出現傾斜，需不斷對其方向進行調整。目前，負壓筒基礎在海洋風電領域的應用并沒有得到推廣，可靠性也需要不斷地研究加以證實。
5）浮動平臺結構：浮動平臺結構，目前較為常見的主要有：張力腿平臺(TLP)、SPAR 型平臺和半潛式平臺等海洋油氣工業常用的結構形式，它們在近幾年逐漸應用于風力發電領域，其工作水深可達到200m 或更大水深海域，是進軍深海的重要基礎形式。
展開 海上風電發展趨勢及新模式 ￥1
加快推動海上風電產業技術進步和成本降低，打造全產業鏈體系，實現海上風電產業高質量可持續發展，已成為全行業的共識。海上風電發展趨勢為：
l 風電機組容量大型化：大葉輪——應對海上風電平價，國內的整機商紛紛拋出大葉輪機型，風輪直徑由150m、180m到200m+。大兆瓦——從機組容量出發，單機容量從5MW、6MW，直接跳到了現今的10MW+的水平。2030年海上風電單機容量可達15-20MW。
海上風電變壓器成功通過突發短路試驗
6MW風機配套用海上風力發電升壓集電變壓器，成功通過突發短路試驗。
低壓側照片
高壓側照片
中文說明
這一串符號你能明白是啥意思也算是業內資深人士了。
E文說明
海上風電的特殊性，對尺寸、重量和形狀的嚴格要求，不同的廠家真的能夠把產品做到一模一樣????。
注：圖片來源于網絡，侵刪。
砂土剛度衰減模型在海上風電工程中的應用
砂土剛度衰減模型在海上風電工程中的應用
1. 工程背景
砂土是海上風電工程常見的土類，循環荷載作用下它的軟化現象會引起樁側土體塑性變形累積過大，極易造成結構失穩傾覆。Huurman提出的剛度衰減模型通過引入循環應力比將砂土剛度與循環次數連接在一起，是分析砂土地基構筑物循環承載工況的有效方法。砂土剛度衰減模型有較好的理論基礎，難點在于將其內嵌于通用有限元軟件的計算內核。
大型海上風電機組是大力發展風電、有效利用近海風能資源的核心技術，為提高機組的發電功率，風機尺寸通常較大，要求基礎擁有較強的結構承載能力。大直徑單樁基礎、導管架基礎以及負壓筒基礎因其優異的受力特性成為了海上風電工程常用的基礎形式，它們不僅要滿足豎向承載力的要求，更要在風、波浪以及洋流等循環橫向荷載作用下保持結構穩定。
海上風電基礎的有限元模型同時具有材料非線性、位移非線性（大變形）以及邊界條件非線性（接觸算法）的特性，對軟件非線性求解的能力有著較高的要求。<a href="/major/Abaqus因其優異的非線性求解器在海上風電工程中應用廣泛，同時軟件提供了二次開發程序的接口，允許用戶采用FORTRAN計算機語言編寫描述材料受力變形特性的子程序。筆者基于前人工作經驗，采用Abaqus 建立了砂土地基中循環承載工況下，大直徑單樁基礎、負壓筒基礎以及導管架基礎的有限元模型，編寫了海上風電基礎通用的USDFLD子程序與Abaqus 的求解器聯立求解，實現了砂土地基剛度的衰減，并分析了其受力變形、位移~荷載曲線以及土體剛度的發展規律，研究成果可為海上風電設計參考。
2. 砂土剛度衰減模型
3. 程序框架
4. 有限元模型
4.1計算工況
砂土剛度衰減模型程序是通用的二次開發程序，對各類結構形式的砂土地基都應得到較好的解答。
展開 海上風電重器中天科技“兩型三船”命名交付
12月22日，中天科技集團海洋工程有限公司打造的600噸風電安裝船和1600噸起重船在海門舉行了命名和交付儀式。
據介紹，中天科技“兩型三船”項目是由招商局重工（江蘇）有限公司自主完成含基本設計、詳細設計、生產設計、采購、建造的總包項目。招商局重工（江蘇）有限公司是中國發展最快、最具潛力的海洋工程裝備和特種工程船舶建造企業，承接該項目后，在船東、船級社及相關政府單位的大力支持和幫助下，用不到13個月時間完成交付，創造了同類型海工項目的最短建造周期記錄。該項目的如期交付將為中天科技實現“十三五”規劃提出的“海纜向系統發展、海洋工程向總包發展”的戰略奠定基礎。
中天科技集團董事長薛濟萍對在船舶建造過程中的各位員工和技術專家表達了崇高的敬意和誠摯的感謝。他認為正因為有這樣實力雄厚的合作伙伴，中天科技“兩型三船”才能順利高效的交付。
薛濟萍表示，今天的交付儀式，不僅標志著中天科技與招商局工業集團的合作圓滿成功，更是中天科技邁入海上風電工程總包領域的新起點。在國家海洋強國戰略的指導下，中天科技將繼續秉承“精細制造、踏實創新”的文化理念，忠實服務客戶，將中天科技集團海洋工程有限公司打造成客戶信賴、行業稱道的專業公司，為開發藍色國土、建設海洋強國貢獻綿薄之力。
南通市委常委、常務副市長單曉鳴出席儀式，并將新船分別命名為“中天7”、“中天8”、“中天9”。她指出，中天科技作為南通市支柱型、龍頭型企業，為地方經濟的發展做出了突出的貢獻。今天中天科技委托招商局重工承建的“中天7、8、9”順利交付，象征著中天科技向海洋風電產業發展、海洋工程總包轉型邁出了新的步伐，將為南通新能源產業發展注入新的動力。她希望中天科技在新的起點上繼續發揮在管理、技術、品牌等方面的優勢，在推進海洋風電產業發展上為全市做出新的示范。
展開 山船重工首個海上風電安裝平臺項目開工
11月26日，隨著第一塊鋼板的切割，中船重工101#海上風電安裝平臺W1000-1項目在大船集團山船重工正式開工。
該平臺為自升式風電安裝平臺，擁有多項創新專利和設計亮點，主要用于中國近海和沿海海域風電設備安裝。船長93米，船寬41米，型深7.0米，設計吃水4.8米。配置一臺最大起重能力1000噸，起重半徑25米的繞樁式回轉主吊機，最大吊高115米（距主甲板）和一臺最大起重能力350噸，起重半徑24米的繞樁式回轉吊機。生活區設置為五層，可滿足100人的生活居住。其作業功能主要包括海上風機塔筒、機艙、輪轂、葉片等部件的吊裝及存儲、攜帶等。
該項目的順利開工開啟了大船集團山船重工與中船重工（天津）海上風電工程技術有限公司戰略合作的新征程，對于大船集團山船重工進軍海上風電領域，不斷豐富和調整產品結構具有重要意義。
展開 扭起來~基于MeshFree的海上風電基礎結構模態分析并與Abaqus對比
前言
本文主要基于MeshFree對海上風電基礎結構之一的八樁承臺結構進行模態分析，并與Abaqus的結果做對比。采用了一簡化的基礎模型，體驗了MeshFree的軟件風格。總體來說軟件易用，分析流程也很清晰，對于沒有基礎的玩家也很容易上手。
下面一一闡述各流程，也寫下了一些自己對MeshFree軟件的理解和體會，若有誤，請指出。
文末也附上MeshFree的操作視頻，歡迎有興趣的小伙伴們看看，也請各位王者玩家多多指導~
期間得到了Midas工程師的很多幫助，特別感謝！
分析流程：
基本只要按照MeshFree提供的按鈕一個一個點過去就可以完成分析了。由于采用無網格方法，所以省去了非常多的時間。
建模：由于簡化模型較簡單，所以就在Abaqus中建模，總體模型如下圖所示，分為幾個Part。整個鋼結構與混凝土承臺是接觸關系。鋼結構頂部有一質量點，與頂面建立剛性連接。
分析類型：選模態分析
導入幾何模型：MeshFree的優勢是能導入的格式特別多，而且兼容性也很好，不會有破面什么的，非常方便，點贊。同時能自動識別接觸對，這個超級方便，再也不用擔心找接觸找瞎了^_^。
Tip1：目前MeshFree導入的幾何模型默認按mm來識別，如果有按m建模的小伙伴要注意哈~期待MeshFree能提供一定的前處理功能，比如縮放，分組等
Tip2：不能批量修改接觸類型，這個期待以后能增加
設置材料：
其中用到混凝土，于是自己建立的一個彈性的C50材料。
Tip：需要用管理員打開軟件才能保存材料~
約束條件：樁底剛固。
建立剛性連接并添加集中質量：因為剛性連接的主節點是有偏移的，所以我們可以很方便的輸入這個主節點的位置，然后選擇從節點區域。
運行分析并查看結果。
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