Development Status and Prospects of Offshore Wind Farms and It’s Key Technology

doi:10.12096/j.2096-4528.pgt.22031

Abstract

Abstract:

In recent years, the development of offshore wind power industry is very rapid, the number of offshore wind farms is increasing and the scale is expanding. This paper first reviewed the operating wind farms, the characteristics of the main components and the scale of the wind farms. Then, the correlation analysis of the layout parameters of offshore wind farms, such as the number of wind turbines, installed capacity, offshore distance and water depth, was carried out. In addition, this paper also comprehensively considered the relevant data of offshore wind power projects under construction, and discussed the development of offshore wind energy technologies related to the wind farm projects under construction. The data shows that the scale of wind farms and the rated capacity of wind turbines continue to grow, while offshore wind farms will develop farther offshore and deeper. Finally, this article looked forward to the future layout and capacity of offshore wind farms.

Key words: offshore wind farms, infrastructure, gloable offshore wind power projects, renewable energy, wind farm layout

CLC Number:

TK 83

Bin XU, Shuai XUE, Houlei GAO, Fang PENG. Development Status and Prospects of Offshore Wind Farms and It’s Key Technology[J]. Power Generation Technology, 2022, 43(2): 227-235.

Figures/Tables 12

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大洲	国家/地区	海上风电场数量/个	风力发电机数量/台
欧洲	英国	39	2 128
	德国	26	1 454
	丹麦	14	559
	比利时	10	399
	荷兰	10	538
	西班牙	4	11
	瑞典	6	81
	法国	2	5
	芬兰	3	19
	挪威	3	5
	爱尔兰	2	10
	葡萄牙	1	5
亚洲	中国	49	1 763
	日本	12	36
	韩国	5	34
	中国台湾	2	22
	越南	2	62
美洲	美国	2	7

大洲	国家/地区	海上风电场数量/个	风力发电机数量/台
欧洲	英国	39	2 128
	德国	26	1 454
	丹麦	14	559
	比利时	10	399
	荷兰	10	538
	西班牙	4	11
	瑞典	6	81
	法国	2	5
	芬兰	3	19
	挪威	3	5
	爱尔兰	2	10
	葡萄牙	1	5
亚洲	中国	49	1 763
	日本	12	36
	韩国	5	34
	中国台湾	2	22
	越南	2	62
美洲	美国	2	7

基础类型	适用深度/m	平均水深/m	占比/%	特点
重力式基础	<10	9.54	4.68	结构简单，成本较低，抗风浪性能好；施工周期长，安装不易，对地质条件要求较高
单桩基础	0~30	19.29	75.38	结构简单，安装难度低，成本低且适应性强；海床较为坚硬时，钻孔难度大，成本较高
高桩承台基础	0~20	6.25	6.25	造价低，施工可靠方便，适应不同地质条件；桩基相对较长，总体结构偏于厚重
三脚桩基础	10~30	37.63	3.28	稳定性和可靠性高，对海床条件要求不高，适用范围大；总质量大，不利于制作和运输
导管架基础	25~50	22.45	9.37	基础强度高，安装技术成熟，质量轻；需要大量的钢材，制造周期长，成本较高
负压桶基础	0~25	25.18	0.62	节省钢材，海上施工时间短，可重复利用；沉放、调平难度大
浮式基础	>50	74.89	0.43	成本低，安装灵活，易移动拆卸；基础不稳定，只适用于风浪小的海域

基础类型	适用深度/m	平均水深/m	占比/%	特点
重力式基础	<10	9.54	4.68	结构简单，成本较低，抗风浪性能好；施工周期长，安装不易，对地质条件要求较高
单桩基础	0~30	19.29	75.38	结构简单，安装难度低，成本低且适应性强；海床较为坚硬时，钻孔难度大，成本较高
高桩承台基础	0~20	6.25	6.25	造价低，施工可靠方便，适应不同地质条件；桩基相对较长，总体结构偏于厚重
三脚桩基础	10~30	37.63	3.28	稳定性和可靠性高，对海床条件要求不高，适用范围大；总质量大，不利于制作和运输
导管架基础	25~50	22.45	9.37	基础强度高，安装技术成熟，质量轻；需要大量的钢材，制造周期长，成本较高
负压桶基础	0~25	25.18	0.62	节省钢材，海上施工时间短，可重复利用；沉放、调平难度大
浮式基础	>50	74.89	0.43	成本低，安装灵活，易移动拆卸；基础不稳定，只适用于风浪小的海域

风机容量/MW	风机数量/台	风电场数量/个
(0, 2]	113	18
(2, 3］	745	17
(3, 4］	2 366	43
(4, 5］	647	10
(5, 6］	373	5
(6, 7］	623	15
(7, 8］	91	1
(8, 9］	37	3