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低干舷漂浮式海上光伏系统海洋工程问题研究现状及展望
1
作者
武晓东
班鑫磊
+2 位作者
张显涛
彭益成
李永超
《海洋工程》
北大核心
2025年第3期194-206,共13页
漂浮式海上光伏(OFPV)是继海上风电等新能源之后出现的另一种海洋可再生能源形式,具有广阔的商业化前景。从光伏组件安装位置和海洋工程两个视角梳理出7类漂浮式海上光伏技术路线,对比了各自的优劣势,指出低干舷漂浮式海上光伏降本潜力...
漂浮式海上光伏(OFPV)是继海上风电等新能源之后出现的另一种海洋可再生能源形式,具有广阔的商业化前景。从光伏组件安装位置和海洋工程两个视角梳理出7类漂浮式海上光伏技术路线,对比了各自的优劣势,指出低干舷漂浮式海上光伏降本潜力大,有助于推动漂浮式海上光伏实现规模化应用。针对低干舷漂浮式海上光伏领域和相近领域的现有研究成果,从浮体弹性、浮体柔性、缝间流体共振、遮蔽效应、甲板上浪、海生物污染、多浮体连接器以及多浮体系泊等方面进行了综述。进一步对现有研究情况进行了讨论,指出了在低干舷漂浮式海上光伏领域有待进一步研究的方向。最后从降本和提高系统可靠性的角度提出了理念创新、材料创新、结构创新和运维创新的设想。
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关键词
低干舷
漂浮式海上光伏
水弹性
大型阵列
甲板上浪
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职称材料
新型海上漂浮式光伏基础水动力特性分析
2
作者
赵业彬
王昊
+2 位作者
乐丛欢
张浦阳
刘滢霏
《科学技术与工程》
北大核心
2025年第8期3235-3246,共12页
现阶段中国海上漂浮式光伏正处于探索起步阶段,保证漂浮式光伏基础下在不同环境载荷下的动态稳定性成为当今的研究重点之一,为更有效地解决上述难点以及光伏产业中土地资源短缺的问题,针对威海乳山市某海域环境条件,通过数值仿真计算完...
现阶段中国海上漂浮式光伏正处于探索起步阶段,保证漂浮式光伏基础下在不同环境载荷下的动态稳定性成为当今的研究重点之一,为更有效地解决上述难点以及光伏产业中土地资源短缺的问题,针对威海乳山市某海域环境条件,通过数值仿真计算完成海上漂浮式光伏PE浮块式基础结构方案设计、水动力计算及优化。结果表明:波高、波周期、波浪入射角度对结构的运动响应和内力值有不同程度的影响。根据分析结果,指导新型漂浮式基础在具体项目的实际应用,实际效果理想,验证了该基础结构应用的可行性和稳定性。
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关键词
PE浮块
式
基础
海上
漂浮
式
光
伏
基础
结构运动响应
光
伏
发电系统
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职称材料
海上漂浮式光伏关键技术的研究现状与发展趋势
3
作者
黄勇
赵子帅
文锋
《科学技术与工程》
北大核心
2025年第9期3529-3544,共16页
海上漂浮式光伏在复杂海洋环境中的应用成为各沿海主要国家的研究热点,海上漂浮式光伏目前处于试验和试点阶段。为了探索海上漂浮式光伏技术的主要组成和当前技术现状,助力中国海上漂浮式光伏规模化、商业化发展,通过梳理海上漂浮式光...
海上漂浮式光伏在复杂海洋环境中的应用成为各沿海主要国家的研究热点,海上漂浮式光伏目前处于试验和试点阶段。为了探索海上漂浮式光伏技术的主要组成和当前技术现状,助力中国海上漂浮式光伏规模化、商业化发展,通过梳理海上漂浮式光伏的主要组成部分,基于国内外海上漂浮式光伏的研究和应用现状,聚焦浮体平台结构型式,分析了各类浮体平台的特点。结果表明:零气隙和非零气隙型浮体平台技术成熟度均不高,需考虑新型浮体材料的应用以降低工程成本;适应于海上复杂环境的电气设备亟待进一步突破;海上漂浮式光伏与其他海洋应用场景融合互补的商业模式应积极探索;运行和维护的策略、安全及手段需着重关注。研究旨在给出关键技术现状和挑战,为海上漂浮式光伏的开发和设计人员提供参考经验和研究方向。
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关键词
海上
漂浮
式
光
伏
OFPV
浮体平台
融合发展
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职称材料
基于计算机视觉的海上漂浮式光伏浮岛运动响应监测研究
4
作者
练继建
许文靓
+3 位作者
梁超
姚烨
邵楠
段翔宇
《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第11期1211-1220,共10页
近年来国内外建成了多个海上漂浮式光伏电站实证项目,但相关结构的破坏事故屡屡发生.动位移作为反映结构运行状态和系统性能的重要指标,对其进行有效监测具有重要意义.为了克服传统监测手段在海上环境中的局限性,提出了基于计算机视觉...
近年来国内外建成了多个海上漂浮式光伏电站实证项目,但相关结构的破坏事故屡屡发生.动位移作为反映结构运行状态和系统性能的重要指标,对其进行有效监测具有重要意义.为了克服传统监测手段在海上环境中的局限性,提出了基于计算机视觉的浮岛运动位移监测方法.该方法采用长焦摄像设备进行视频采集,利用自然标志物进行目标追踪,运用尺度因子法进行位移计算,并根据工程特点提出了一种基于三次样条曲线插值的亚像素级位移计算方法.为了对该方法的准确性和实用性进行检验,设计实施了简单标定试验、漂浮式光伏浮岛水力学模型试验和天津某海域实际光伏浮岛原型监测试验,并进行了详细的误差分析.结果表明:基于三次样条曲线插值的亚像素级位移计算方法在精度和计算速度上都比高斯曲面拟合等方法更具优势,可以更好地缓解整像素模板匹配方法随拍摄距离增大而导致的误差显著增长问题;当拍摄距离大于等于100倍的物距变化时,可以基本消除浮岛沿光轴方向运动对成像平面内位移的影响;所提方法在试验室内20 m拍摄距离下的归一化均方根误差为1.78%,具有较好的精度;原型监测得到的竖向运动位移的双幅值与波浪高度相近,归一化相关匹配系数矩阵的峰值十分明显,亚像素计算拟合效果较好.综合分析认为,监测结果合理有效,所提方法在海上漂浮式光伏浮岛运动响应监测方面具有较好的应用价值.
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关键词
计算机视觉
海上
漂浮
式
光
伏
运动响应
实时监测
误差分析
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职称材料
海上光伏外围防护-固定式透空堤结构型式研究进展
被引量:
1
5
作者
练继建
陈艳佳
+2 位作者
王孝群
王晓伟
刘润
《太阳能学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第8期332-341,共10页
固定式透空堤能改善海上漂浮式光伏发电系统的深海运维环境。依据不同的消浪原理和构造将固定式透空堤分为排桩透空堤、桩基透空堤、沉箱透空堤、桩基沉箱透空堤、横板透空堤和组合透空堤6种型式,针对固定式透空堤的研究和发展进行文献...
固定式透空堤能改善海上漂浮式光伏发电系统的深海运维环境。依据不同的消浪原理和构造将固定式透空堤分为排桩透空堤、桩基透空堤、沉箱透空堤、桩基沉箱透空堤、横板透空堤和组合透空堤6种型式,针对固定式透空堤的研究和发展进行文献综述,回顾和讨论不同结构型式研究方法、结构特点、消浪性能和实际工程应用等方面的内容,总结了当前研究存在的不足并展望了未来发展方向。
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关键词
光
伏
发电
海洋工程
防波堤
水工结构
海上
漂浮
式
光
伏
透水结构
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职称材料
题名
低干舷漂浮式海上光伏系统海洋工程问题研究现状及展望
1
作者
武晓东
班鑫磊
张显涛
彭益成
李永超
机构
上海电力设计院有限公司
上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院
出处
《海洋工程》
北大核心
2025年第3期194-206,共13页
基金
国家自然科学基金面上项目(42476226)
上海市白玉兰人才计划浦江项目(23PJ1421100)。
文摘
漂浮式海上光伏(OFPV)是继海上风电等新能源之后出现的另一种海洋可再生能源形式,具有广阔的商业化前景。从光伏组件安装位置和海洋工程两个视角梳理出7类漂浮式海上光伏技术路线,对比了各自的优劣势,指出低干舷漂浮式海上光伏降本潜力大,有助于推动漂浮式海上光伏实现规模化应用。针对低干舷漂浮式海上光伏领域和相近领域的现有研究成果,从浮体弹性、浮体柔性、缝间流体共振、遮蔽效应、甲板上浪、海生物污染、多浮体连接器以及多浮体系泊等方面进行了综述。进一步对现有研究情况进行了讨论,指出了在低干舷漂浮式海上光伏领域有待进一步研究的方向。最后从降本和提高系统可靠性的角度提出了理念创新、材料创新、结构创新和运维创新的设想。
关键词
低干舷
漂浮式海上光伏
水弹性
大型阵列
甲板上浪
Keywords
low-freeboard
offshore floating photovoltaic(OFPV)
hydroelasticity
large floating arrays
greenwater impact
分类号
P751 [交通运输工程—港口、海岸及近海工程]
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职称材料
题名
新型海上漂浮式光伏基础水动力特性分析
2
作者
赵业彬
王昊
乐丛欢
张浦阳
刘滢霏
机构
山东电力工程咨询院有限公司
天津大学水利工程智能建设与运维全国重点实验室
出处
《科学技术与工程》
北大核心
2025年第8期3235-3246,共12页
文摘
现阶段中国海上漂浮式光伏正处于探索起步阶段,保证漂浮式光伏基础下在不同环境载荷下的动态稳定性成为当今的研究重点之一,为更有效地解决上述难点以及光伏产业中土地资源短缺的问题,针对威海乳山市某海域环境条件,通过数值仿真计算完成海上漂浮式光伏PE浮块式基础结构方案设计、水动力计算及优化。结果表明:波高、波周期、波浪入射角度对结构的运动响应和内力值有不同程度的影响。根据分析结果,指导新型漂浮式基础在具体项目的实际应用,实际效果理想,验证了该基础结构应用的可行性和稳定性。
关键词
PE浮块
式
基础
海上
漂浮
式
光
伏
基础
结构运动响应
光
伏
发电系统
Keywords
PE floating block foundation
offshore floating photovoltaic
structural motion response
photovoltaic power generation system
分类号
TM615 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
海上漂浮式光伏关键技术的研究现状与发展趋势
3
作者
黄勇
赵子帅
文锋
机构
上海能源科技发展有限公司国家电投集团风电产业创新中心
出处
《科学技术与工程》
北大核心
2025年第9期3529-3544,共16页
基金
国家电投集团B类2021年科技研发项目(KYTC2021FD02)
国家电投集团2023年C类科技研发项目(SETD-KJXM-2023-004)。
文摘
海上漂浮式光伏在复杂海洋环境中的应用成为各沿海主要国家的研究热点,海上漂浮式光伏目前处于试验和试点阶段。为了探索海上漂浮式光伏技术的主要组成和当前技术现状,助力中国海上漂浮式光伏规模化、商业化发展,通过梳理海上漂浮式光伏的主要组成部分,基于国内外海上漂浮式光伏的研究和应用现状,聚焦浮体平台结构型式,分析了各类浮体平台的特点。结果表明:零气隙和非零气隙型浮体平台技术成熟度均不高,需考虑新型浮体材料的应用以降低工程成本;适应于海上复杂环境的电气设备亟待进一步突破;海上漂浮式光伏与其他海洋应用场景融合互补的商业模式应积极探索;运行和维护的策略、安全及手段需着重关注。研究旨在给出关键技术现状和挑战,为海上漂浮式光伏的开发和设计人员提供参考经验和研究方向。
关键词
海上
漂浮
式
光
伏
OFPV
浮体平台
融合发展
Keywords
offshore floating photovoltaic
OFPV
floating platform
integral development
分类号
P751 [交通运输工程—港口、海岸及近海工程]
TK519 [动力工程及工程热物理—热能工程]
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职称材料
题名
基于计算机视觉的海上漂浮式光伏浮岛运动响应监测研究
4
作者
练继建
许文靓
梁超
姚烨
邵楠
段翔宇
机构
天津大学水利工程智能建设与运维全国重点实验室
天津大学建筑工程学院
天津理工大学海洋能源与智能建设研究院
河北工程大学水利水电学院
出处
《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第11期1211-1220,共10页
基金
国家自然科学基金联合重点基金资助项目(U21A20164)
国家自然科学基金资助项目(51909185).
文摘
近年来国内外建成了多个海上漂浮式光伏电站实证项目,但相关结构的破坏事故屡屡发生.动位移作为反映结构运行状态和系统性能的重要指标,对其进行有效监测具有重要意义.为了克服传统监测手段在海上环境中的局限性,提出了基于计算机视觉的浮岛运动位移监测方法.该方法采用长焦摄像设备进行视频采集,利用自然标志物进行目标追踪,运用尺度因子法进行位移计算,并根据工程特点提出了一种基于三次样条曲线插值的亚像素级位移计算方法.为了对该方法的准确性和实用性进行检验,设计实施了简单标定试验、漂浮式光伏浮岛水力学模型试验和天津某海域实际光伏浮岛原型监测试验,并进行了详细的误差分析.结果表明:基于三次样条曲线插值的亚像素级位移计算方法在精度和计算速度上都比高斯曲面拟合等方法更具优势,可以更好地缓解整像素模板匹配方法随拍摄距离增大而导致的误差显著增长问题;当拍摄距离大于等于100倍的物距变化时,可以基本消除浮岛沿光轴方向运动对成像平面内位移的影响;所提方法在试验室内20 m拍摄距离下的归一化均方根误差为1.78%,具有较好的精度;原型监测得到的竖向运动位移的双幅值与波浪高度相近,归一化相关匹配系数矩阵的峰值十分明显,亚像素计算拟合效果较好.综合分析认为,监测结果合理有效,所提方法在海上漂浮式光伏浮岛运动响应监测方面具有较好的应用价值.
关键词
计算机视觉
海上
漂浮
式
光
伏
运动响应
实时监测
误差分析
Keywords
computer vision
offshore floating photovoltaic
motion response
real-time monitoring
error analysis
分类号
P75 [天文地球—海洋科学]
TM615 [电气工程—电力系统及自动化]
TP391 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
海上光伏外围防护-固定式透空堤结构型式研究进展
被引量:
1
5
作者
练继建
陈艳佳
王孝群
王晓伟
刘润
机构
天津大学水利工程智能建设与运维全国重点实验室
天津大学建筑工程学院
河北工程大学水利水电学院
河北省智慧水利重点实验室
出处
《太阳能学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第8期332-341,共10页
基金
国家自然科学基金联合重点基金(U21A20164,U20A20316)
河北省创新研究群体项目(E2024402142)。
文摘
固定式透空堤能改善海上漂浮式光伏发电系统的深海运维环境。依据不同的消浪原理和构造将固定式透空堤分为排桩透空堤、桩基透空堤、沉箱透空堤、桩基沉箱透空堤、横板透空堤和组合透空堤6种型式,针对固定式透空堤的研究和发展进行文献综述,回顾和讨论不同结构型式研究方法、结构特点、消浪性能和实际工程应用等方面的内容,总结了当前研究存在的不足并展望了未来发展方向。
关键词
光
伏
发电
海洋工程
防波堤
水工结构
海上
漂浮
式
光
伏
透水结构
Keywords
photovoltaic power
marine engineering
breakwaters
hydraulic structures
offshore floating photovoltaic
permeable structures
分类号
TV36 [水利工程—水工结构工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
低干舷漂浮式海上光伏系统海洋工程问题研究现状及展望
武晓东
班鑫磊
张显涛
彭益成
李永超
《海洋工程》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
新型海上漂浮式光伏基础水动力特性分析
赵业彬
王昊
乐丛欢
张浦阳
刘滢霏
《科学技术与工程》
北大核心
2025
0
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职称材料
3
海上漂浮式光伏关键技术的研究现状与发展趋势
黄勇
赵子帅
文锋
《科学技术与工程》
北大核心
2025
0
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职称材料
4
基于计算机视觉的海上漂浮式光伏浮岛运动响应监测研究
练继建
许文靓
梁超
姚烨
邵楠
段翔宇
《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
5
海上光伏外围防护-固定式透空堤结构型式研究进展
练继建
陈艳佳
王孝群
王晓伟
刘润
《太阳能学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
1
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职称材料
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