【摘 要】
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风能开发及应用是我国优化能源结构、实现国家可持续发展的重要支撑,是我国“十三五”能源及电力规划中的重中之重。而当前,我国陆上风电开发方兴未艾,作为风电开发建设关键节点的宏观选址策略及方法基本已经成熟。海上风能资源开发刚刚起步,截止2018年,我们开发的海上风场仍全部是沿海滩涂及水深25m以下的浅海区域,这些海上风场的宏观选址策略也基本类似陆上开展,针对深远海风场的宏观选址方案在国内研究较少。本文基
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风能开发及应用是我国优化能源结构、实现国家可持续发展的重要支撑,是我国“十三五”能源及电力规划中的重中之重。而当前,我国陆上风电开发方兴未艾,作为风电开发建设关键节点的宏观选址策略及方法基本已经成熟。海上风能资源开发刚刚起步,截止2018年,我们开发的海上风场仍全部是沿海滩涂及水深25m以下的浅海区域,这些海上风场的宏观选址策略也基本类似陆上开展,针对深远海风场的宏观选址方案在国内研究较少。本文基于传统陆上风电及沿海风电宏观选址的研究与分析方法基础上,分析了深远海风电选址时影响因素的变动,增加了深远海风场特有的风机基础变更影响,并将其拆分进经济因素及环境因素中,同时,通过分析,取消了陆上及近海分析必须的海底地质情况因素。提出了层次分析法叠加多目标决策法来进行深远海风场的宏观选址工作,并用算例进行了我国深远海风场的首次算例研究。主要内容有:首先,分析了国内外关于风电场宏观选址的研究成果,获取了陆上及近海风场宏观选址的现状:当前陆上及近海风电的选址普遍采用多属性决策或者模糊决策的方法。其次,研究了多目标以及模糊决策的原理概述,研究了多种因素赋值方法,包括主观赋值法的专家打分法等,客观赋值法的CRITIC法等。综合考虑因素的内在特性,本论文最终使用客观赋值法中CRITIC方法进行因素权重赋值。同时,研究了多种多目标决策法,如线性加权法,层次分析法,TOPSIS法,灰色关联度等方法。在考虑因素与假定理想值相对距离情况下,综合考虑了因素的形状及分布特征,最终采用灰色关联度法作为深远海风场宏观选址的多目标决策方法。再次,利用层次分析法,分析了深远海风场选址中潜在的影响因素。基于深远海风场的特点,首次提出了新的的影响因素:拆旧成本;同时,增加了深远海风场特有的风机基础变更影响,并将其拆分进经济因素及环境因素中;再次,通过分析研究,指出可以取消陆上及近海分析必须的海底地质因素。除此之外,给出了深远海风场选址的基本原则,即满足国家“双十”要求,满足国家关于生态红线区域内禁止开发风场要求。同时,提出以收益为核心,着重关注收入及成本等关键因素。最后,构建了一套基于层次分析法叠加灰色关联度法的深远海风场宏观选址模型,并以我国江苏和山东省交接的黄海区域作为对象,进行了模型实际应用,得出了潜在风场的选址排序,并利用TOPSIS方法进行了验证。备选选址与选址基本原则以及人们的主观认知符合,选址结果合理。该方法是一套可以在工程领域中使用的早期的风场选址方法。
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