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阴极保护技术为海上风电场保驾护航
2013-11-18 16:09:21 作者:本站整理来源:

  据风能设备分会提供的资料显示,目前,全球海上风电场主要分布在丹麦、英国、荷兰、瑞典、爱尔兰等。到2008 年底,全世界已建成24个近海风电场,总装机容量达到1423MW,占世界发电市场的1.2%。相关机构预计,在2010 年以后,英国、丹麦、瑞典和德国都将把风电发展的重点移师海上。最近,挪威国家石油海德罗公司宣布,世界首个海上漂浮式风力发电站在挪威海岸附近的北海正式启用。而且,相比于当前的60 米水深的固定式风力发电机,漂浮式风力发电机可用于水深120 米至700 米的海域,这意味着海上发电可以拓展到离岸更远的地方。

  中国的海上风电还处于起步阶段,有着巨大的发展空间。中国拥有着十分丰富的近海风资源,与此同时,中国的东部沿海地区经济发达,能源紧缺。因此,开发海上风电已经成为我国能源战略的一个重要内容,开发丰富的海上风能资源将有效改善能源供应情况。有数据显示,我国近海 10m 水深的风能资源约 1 亿 KW,近海 20m 水深的风能资源约 3 亿 KW,近海 30m 水深的风能资源约4.9 亿 KW,规划容量和分布,目前,我国尚缺乏海上风电建设经验,海上风电防腐蚀技术仍处于摸索阶段。从腐蚀环境来看,海上发电与近海钻井平台类似。然而,从设备和基础设施的维护和修补条件比较,海上发电又不同于近海钻井平台。尤其是海上风电机组由于其苛刻的腐蚀环境和技术要求,维修费用极高。

  海上风电采用阴极保护技术

  海上风电钢结构的阴极保护技术,面临着牺牲阳极和外加电流两种方式的选择。基于对技术层面和经济性的比较之外,欧洲越来越多的机构和设计师,已经融入了绿色环保的理念。例如有相当一部分欧洲机构和个人认为,牺牲阳极在漫长的保护周期里,其腐蚀产物对海洋环境的负面影响,要远远大于外加电流方式。也有的欧洲投标,需要澄清外加电流阳极的析氯反应,是否会对浮游在周边的鲸类海洋动物造成某种伤害,以及如何从设计上避免这些反应的极端情况发生等等。尽管如此,从目前欧洲海上发电场已实施的阴极保护结果来看,似乎外加电流方案占到了一点先机。相对于牺牲阳极安装难度大,外加电流系统不仅安装方便,而且便于实施监测和远程调控。例如,位于英格兰东部海岸的海上风电场,在142 个发电系统钢结构上采用了外加电流保护。

  另外,相对于内陆的外加电流保护而言,远处监控系统不再是锦上添花,对海上风电钢结构的外加电流系统实施远处监控绝对是非常重要的。目前已经运行的英国和德国的风电场,外加电流的远程监控是不可或缺的组成部分。

  英格兰东部海岸的海上风电的钢结构上采用了外加电流保护。无论是计算机模拟,还是最终数据验证结果表明,在海泥区,尤其是钢桩的最下边20 米区域,牺牲阳极通常难以达到对钢桩的完全保护。

  采用海上风电牺牲阳极保护时,阳极的安装工作量巨大;外加电流系统的安装十分方便,而且便于实施监测和远程调控。但是,外加电流源的远程监控则是顺利实施保护方案的技术关键。

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