隨著全球氣候變暖及傳統(tǒng)化石能源的日益枯竭,世界各國(guó)都在尋求可持續(xù)的清潔可再生能源。海上風(fēng)能作為海洋可再生能源的一種重要組成部分,相比于陸上風(fēng),海上風(fēng)具有風(fēng)速高、湍流小、風(fēng)向穩(wěn)定等優(yōu)勢(shì)。我國(guó)目前建成的海上風(fēng)電場(chǎng)多采用近岸固定基礎(chǔ)風(fēng)力機(jī),但是我國(guó)適合近海風(fēng)能開(kāi)發(fā)的區(qū)域有限,為了更有效地利用海上風(fēng)能,推進(jìn)國(guó)家能源轉(zhuǎn)型和應(yīng)對(duì)氣候變化,未來(lái)我國(guó)海上風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)走向深海是必然趨勢(shì)。本文以國(guó)家風(fēng)電產(chǎn)業(yè)大開(kāi)發(fā)、促進(jìn)能源消費(fèi)革命為背景,針對(duì)我國(guó)東海地區(qū)實(shí)際海域情況,基于空氣動(dòng)力學(xué)和水動(dòng)力學(xué)理論,采用理論推導(dǎo)、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)及數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,提出了一種適用于我國(guó)東海地區(qū)深海風(fēng)能開(kāi)發(fā)的半潛式浮式風(fēng)力機(jī)平臺(tái)類(lèi)型。首先基于浮式平臺(tái)設(shè)計(jì)基本原理及目標(biāo)海域環(huán)境條件,設(shè)計(jì)一種適合我國(guó)東南深海海域的半潛式浮式風(fēng)力機(jī)基礎(chǔ)。然后基于三維勢(shì)流理論,在頻域范圍內(nèi)對(duì)半潛式浮式風(fēng)力機(jī)基礎(chǔ)在規(guī)則波中的水動(dòng)力特性進(jìn)行分析,在湍流風(fēng)數(shù)值模擬的基礎(chǔ)上對(duì)水動(dòng)力學(xué)軟件AQWA進(jìn)行二次開(kāi)發(fā),將實(shí)時(shí)變化的風(fēng)輪載荷加載到基礎(chǔ)上進(jìn)行時(shí)域耦合計(jì)算。在此基礎(chǔ)上,基于懸鏈線(xiàn)理論設(shè)計(jì)一種帶有彈性索的組合錨泊系統(tǒng)。最后,針對(duì)半潛式浮式風(fēng)力機(jī)設(shè)計(jì)兩種不同的錨泊方案... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：105 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

歐洲國(guó)家歷年風(fēng)電裝機(jī)趨勢(shì)圖

也已經(jīng)達(dá)到 30%。根據(jù)歐洲風(fēng)能協(xié)會(huì)發(fā)布的 歐洲能源展望 2020 報(bào)告顯示，歐洲每年能夠?qū)崿F(xiàn) 12.6GW 風(fēng)電裝機(jī)容量，在 2017 年~2020 年之間裝機(jī)容量有望達(dá)到 50GW[4]。目前歐洲計(jì)劃風(fēng)電總裝機(jī)容量達(dá)到 200GW，在 2020 年全部建設(shè)完成時(shí)，預(yù)計(jì)可提供的風(fēng)電電力占總消耗電力的 16.5%，圖 1.1 為歐洲風(fēng)電歷年裝機(jī)情況及 2017~2020 年的預(yù)測(cè)裝機(jī)情況，圖 1.2 為 2017 年上半年歐洲各國(guó)風(fēng)電資產(chǎn)的投資情況。

如圖 1.4 所示。目前世界范圍內(nèi)已建成的大型風(fēng)電場(chǎng)大多是位于近海淺水區(qū)域的固定基礎(chǔ)風(fēng)電場(chǎng)，且支撐形式多為單樁基礎(chǔ)。近岸固定式風(fēng)電場(chǎng)開(kāi)發(fā)技術(shù)目前已經(jīng)較為成熟，很多近岸風(fēng)場(chǎng)已經(jīng)進(jìn)行了并網(wǎng)發(fā)電。人類(lèi)對(duì)能源電力的需求是永無(wú)止盡的，近海風(fēng)電場(chǎng)也因?yàn)樗钤黾訉?dǎo)致的經(jīng)濟(jì)性迅速降低的弊端限制了其繼續(xù)發(fā)展，因此研究者們將目光投向了深海浮式風(fēng)電場(chǎng)的研究[16]。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]海上浮式風(fēng)機(jī)平臺(tái)動(dòng)力特性的研究[D]. 黃民希.湖南大學(xué) 2016
[2]Spar型浮式垂直軸風(fēng)力機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)響應(yīng)研究[D]. 邱雨.天津大學(xué) 2016
[3]海上浮式風(fēng)機(jī)半潛式基礎(chǔ)水動(dòng)力特性研究[D]. 毛瑩.上海交通大學(xué) 2015
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[10]海上風(fēng)力機(jī)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)選型研究[D]. 尚景宏.哈爾濱工程大學(xué) 2010



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