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　　本书分为9章，全面介绍了海上风力发电技术。

　　第1章主要分析海上风能的特点、欧洲及中国海上风力发电发展现状。通过分析海上风能特点和探讨欧洲海上风电开发的历史和经验，剖析中国海上风力发电的现状，对中国的海上风力发电提出了新的对策。

　　第2章主要介绍海上风电开发的优势和海上风电开发面临的制约因素。重点分析开发海上风电需要解决的重大课题，介绍盐雾腐蚀、台风、撞击对海上风力机的影响，突出海上风电场建设、运行和维护的艰巨性。第3章是在综合海上风力机运行环境的基础上，针对海上风电开发的制约因素，从海上风力机技术路线选择、风力机基础多样化设计、风力机防腐密封设计、风力机基础防撞击设计四方面介绍海上风力机的设计方法。第4章主要分析台风的破坏机理及相应的海上风力机抗台风设计手段，提出的解决方案将对中国海上风力机的设计思路产生重要影响。

　　第5章主要分析海上风力机优化设计的方法和设计流程。

　　第6章主要介绍海上风力机的可靠性设计，从机械部件裕度设计、紧固连接件防松防(金秀)、电气系统冗余设计、电气元件降额设计、电控柜体设计、发电机冷却方式、变流器可靠性增强设计等方面进行了详细介绍。

　　第7章主要讲述海上风力机的维护方法和可维护性设计思想，提出可维护性风力机结构设计方法、专用维护工装设计及大部件维修工艺流程。

　　第8章主要分析海上风力机标准和海上风力机的认证。对于风力机标准，横向比较了风力机的各种标准，分析海上和陆上风力机设计标准的差异性。关于认证，详细介绍了型式认证和专案认证的相关内容。

　　第9章讲述了对未来海上风电开发与风力机制造技术发展的展望。在本书的编写过程中，得到了三一电气公司整体专案部领导的大力支持，提出了宝贵的修改意见和建议，在此表示感谢。张建海、赵德钊、王兴、叶凡等同事也参与了部分编写工作。

《深海采矿：挑战、技术与未来展望》 图书简介 随着陆地矿产资源的日益枯竭和全球对关键金属需求的持续增长，深海采矿——从海底富含锰结核、富钴结壳和海底热液硫化物矿床中获取资源的活动，已成为21世纪采矿业最具前景也最具争议的前沿领域。本书并非聚焦于海洋能源的利用，而是深入探讨人类如何跨越数千米深的海水，在极端高压、低温和完全黑暗的环境中，进行资源勘探、开采、提升和处理的复杂工程学、地质学和社会生态学问题。 本书旨在为海洋地质学家、采矿工程师、环境科学家、政策制定者以及对蓝色经济未来感兴趣的读者，提供一个关于深海采矿全流程的、结构清晰且技术细节丰富的综合性指南。 --- 第一部分：深海矿产资源的地球物理学基础与潜力评估 本部分首先构建了深海矿产形成的地质学背景。与传统的海上风电场址选择完全不同，深海采矿关注的是海底沉积物和岩石的化学成分。 第一章：深海成矿作用的分类与分布 详细解析了三种主要的深海矿床类型： 1. 多金属结核（Polymetallic Nodules）： 主要分布在深海平原，如克拉里-克利珀顿断裂带（CCZ）。重点分析了锰、镍、铜、钴等核心元素在结核形成过程中的地球化学机理，及其在数百万年尺度上的缓慢沉淀过程。 2. 富钴结壳（Cobalt-Rich Crusts）： 附着于海山（Seamounts）斜坡上，富含钴、铂族金属。探讨了洋流模式和水化学条件如何影响其沉积速率和品位。 3. 海底热液硫化物（Seafloor Massive Sulphides, SMS）： 形成于中洋脊和火山活动区域，富含铜、锌、金、银。解析了热液流体与海水相互作用，矿物质从地壳中迁移并沉淀的动态过程。 第二章：资源潜力评估与勘探技术 不同于风能资源的广域测量，深海矿产勘探依赖于精确的物探和采样技术。 地球物理勘探： 使用多波束声纳（MBES）进行地形测绘，结合浅层地震剖面（Sparker/Airgun）识别沉积层结构。磁力测量用于识别铁锰氧化物的异常。 原位采样与遥感： 介绍基于遥控潜水器（ROV）和自主水下航行器（AUV）的高精度照相、传感器部署和直接取样技术（如柱状取样器、抓斗）。重点讨论如何从有限的采样数据中，运用地质统计学方法建立可靠的资源储量模型。 --- 第二部分：深海采矿系统的工程设计与实现 本部分聚焦于极端环境下的工程挑战，即如何设计出能够承受深海压力、高效运作并能稳定输送矿物的采矿系统。 第三章：海底采掘机的设计原理 海底采矿平台由三个主要部分构成：采掘机（收集器）、提升系统和水面支持船。 采掘机（Collector）： 详细介绍了不同矿床类型所需的采掘机结构。例如，对于松散的结核，需要低扰动、自走式的“吸入式”或“切割式”收集器；对于坚硬的硫化物，则需要高扭矩的液压驱动切割头。讨论了采掘机在复杂海底地形（如斜坡、岩石区）的机动性与稳定性设计。 动力与控制： 探讨了如何设计高可靠性的液压和电气系统，以应对数千米水深下的低温和高压（通常超过300个大气压）。涉及远程操作（Remotely Operated Vehicle, ROV）系统的延迟补偿与实时反馈控制。 第四章：矿物提升系统与水力学传输 将收集到的矿浆从数千米深的海底提升至水面平台是最大的工程瓶颈之一。 刚性管柱与软管系统： 比较了刚性钢管与柔性软管在抗压性、耐用性和维护成本上的差异。 气举（Air-lift）与泵送技术： 重点分析了如何利用压缩空气或高压泵，克服巨大的水柱静水压力。涉及流体力学模型，确保矿石颗粒在提升过程中不发生堵塞、磨损过度或沉降分离。 第五章：水面支持船与原位处理 水面平台不仅要容纳提升设备，还必须具备初步的矿物分离能力。 动态定位（DP）系统： 讨论了大型采矿船如何在强洋流和海况下，保持相对于海底采掘机厘米级的定位精度。 脱水与尾矿管理： 采矿作业产生的矿浆需要分离出矿石和尾矿（泥水）。介绍了初步的脱水技术（如沉降池、过滤），以及如何安全地将尾矿排放回深海或进行岸上处理。 --- 第三部分：深海采矿的环境影响与监管框架 深海采矿对地球上最少被探索的生态系统构成了独特威胁，本书将环境影响置于与技术同等重要的地位。 第六章：深海生态系统与生物多样性 本书详细描述了深海生物群落的特征，它们极度的特有性（Endemism）和对扰动的低恢复能力。 栖息地破坏： 采掘机对海底沉积物、结核和硫化物矿体的物理清除，意味着直接摧毁了依赖这些底质的生物群落。讨论了对深海微生物群落、底栖生物（如海参、蠕虫）和附着生物的影响。 混浊羽流（Plume）效应： 采矿作业会产生两种羽流：海底扰动羽流（由采掘机直接扬起）和中水层/水面排放羽流（由尾矿回灌产生）。分析了羽流如何通过悬浮颗粒物堵塞生物滤食性动物的滤器，以及其对光照、温度和化学梯度造成的影响。 第七章：噪声、光污染与区域性影响 采矿作业不仅影响海底，其持续的机械噪声和照明也会干扰中层水域生物。 声学生态学： 探讨了提升泵、推进器和挖掘设备产生的低频噪声如何影响鲸豚类、深海鱼类及头足类的导航、觅食和交流。 生物扰动与恢复速率： 评估了在缺乏阳光的深海环境中，生态系统从大规模扰动中恢复所需的时间尺度（可能长达数十年甚至更久）。 第八章：国际海洋法与监管挑战 深海采矿发生在国家管辖范围以外的海域（Area），受《联合国海洋法公约》（UNCLOS）和国际海底管理局（ISA）的管辖。 ISA的规制制定进程： 详细介绍了ISA为颁发商业开采合同所制定的“成文法典”（Mining Code）的最新进展、关键争议点（如环境基线确定、风险评估标准）。 环境管理框架： 探讨了环境影响评估（EIA）、区域环境管理计划（REMPs）以及为确保“对人类共同继承财产的有效保护”所必需的监测与合规机制。 --- 结论：平衡资源需求与海洋保护 本书的结论部分将对深海采矿的经济可行性、技术成熟度与环境伦理进行综合权衡。它不偏向于盲目开发，也不主张完全禁止，而是强调在突破工程极限的同时，必须同步建立起全球公认、科学驱动的、可执行的保护措施，以确保深海采矿的实践能够真正服务于人类的长期福祉，而非以牺牲不可替代的深海生态为代价。本书提供了对这一复杂议题所需的技术和法律知识深度，是了解未来地球资源战略的关键读物。

序

第 1 章 海上风资源与海上风力发电发展现状
1.1 海上风能与风电开发
1.1.1 海上风能的特点
1.1.2 海上风力发电机组的发展现状
1.1.3 海上风力发电机组应具备的特点
1.2 欧洲海上风力发电发展现状
1.2.1 欧洲海上风电技术的发展回顾
1.2.2 欧洲目前和近期开发的海上专案
1.2.3 欧洲开发海上风电的潜力
1.2.4 欧洲发展海上风电的经验
1.3 中国海上风力发电发展现状
1.3.1 中国发展海上风电的自然环境
1.3.2 中国风电场的发展现状
1.3.3 中国海上风电发展面临的问题
1.3.4 中国发展海上风电的对策

第 2 章 海上风电开发的优劣势分析
2.1 海上风电场建设
2.1.1 海上风电场选址原则
2.1.2 海上风电场的配置
2.1.3 海上风电场的成本
2.2 海上风电开发的优势
2.2.1 高质量的海上风资源
2.2.2 更多可以借鉴的经验
2.3 海上风电开发面临的制约因素
2.3.1 盐雾腐蚀对风力机的影响
2.3.2 台风的影响
2.3.3 海浪的载荷
2.3.4 撞击的风险
2.3.5 海上风电场建设的困难
2.3.6 运行与维护

第 3 章 海上风力机区别于陆上风力机的特殊性
3.1 海上风力机技术路线选择
3.1.1 风力机故障分析
3.1.2 主要的技术路线
3.2 风力机基础多样化设计
3.2.1 基础设计条件要求
3.2.2 常见的基础形式
3.2.3 几种基础方案比较
3.2.4 基础设计流程
3.3 基础的施工
3.3.1 重力式基础施工
3.3.2 单桩式基础施工
3.3.3 三脚架式基础施工
3.3.4 导管架式基础施工
3.3.5 群桩基础施工
3.4 风力机防腐密封设计
3.4.1 主要的防腐蚀措施
3.4.2 海上风力机防腐措施
3.4.3 海上风力机密封措施
3.4.4 密封圈性能比较
3.5 风力机基础防撞击设计

第四章 海上风力机防台风加强设计与应对策略
4.1 台风破坏的分析
4.1.1 台风的形成
4.1.2 台风的分佈规律
4.1.3 台风浪的形成和传播
4.1.4 台风的主要特点及其对海上风力机的影响
4.1.5 台风破坏的原因分析
4.1.6 台风影响等级划分三维座标体系
4.1.7 抗台风加强设计总体思路
4.2 传动链增强设计
4.3 机舱罩的加强设计
4.3.1 加强机舱罩连接部位
4.3.2 舱内设置钢板加强筋
4.4 风速风向仪选取
4.4.1 灾难性气候对风电机组的破坏
4.4.2 测风仪的分类及特点
4.4.3 风力机风向仪的故障原因及设计原则
4.5 测风仪应急预案
4.6 台风期间控制策略
4.7 质量阻尼器减振设计
4.7.1 阻尼器的分类
4.7.2 结构上使用阻尼器的特点
4.7.3 阻尼器的安置形式
4.7.4 海上风力机使用阻尼器的作用

第五章 海上风力机发电能力优化设计
5.1 风力机转速的优化
5.1.1 控制过程概述
5.1.2 控制目标
5.1.3 控制策略分析
5.2 优化模型因数分析
5.3 优化设计流程

第六章 海上风力机可靠性设计
6.1 机械部件裕度设计
6.2 紧固连接件防松防(金秀)
6.2.1 紧固连接件总体设计原则
6.2.2 紧固连接件松动的原因
6.2.3 防松设计基本原则
6.2.4 防松措施
6.2.5 防(金秀)
6.3 电气系统冗余设计
6.4 电气元件降额设计
6.5 电控柜体设计
6.5.1 变桨系统运行环境及影响
6.5.2 变桨柜设计原则及措施
6.5.3 海上环境对控制系统的影响
6.5.4 主控柜设计原则及措施
6.6 发电机冷却方式
6.6.1 冷却系统的结构和组成
6.6.2 冷却系统的防护
6.6.3 两种方式维护及运行对比
6.7 变流器可靠性增强设计
6.7.1 环境要求
6.7.2 可靠性影响因素
6.7.3 可靠度分配
6.7.4 可靠性增强措施

第七章 海上风力机的维护与可维护性设计
7.1 海上风力机的维护
7.1.1 安全
7.1.2 叶片的维修保养
7.1.3 轮毂的维修保养
7.1.4 变桨轴承的维修保养
7.1.5 变桨电机的维修保养
7.1.6 变桨减速机与变桨小齿轮的维修保养
7.1.7 变桨控制柜的维修保养
7.1.8 主轴及主轴承的维修保养
7.1.9 增速箱的维修保养
7.1.10 高速轴剎车的维修保养
7.1.11 高速轴联轴器的维修保养
7.1.12 发电机的维修保养
7.1.13 机舱底架的维修保养
7.1.14 偏航系统的维修保养
7.1.15 塔筒的维修保养
7.1.16 机舱罩与导流罩的维修保养
7.1.17 机组的非正常状态处理及重定方法
7.1.18 废品处理
7.2 可维护的风力机结构设计
7.2.1 拆卸中存在的主要问题
7.2.2 可维护性结构设计准则
7.2.3 可维护性结构设计流程
7.2.4 结构设计
7.3 大部件维护专用吊装设备
7.4 维修用工装设计
7.5 大部件维修工艺流程

第八章 海上风力机标准及认证
8.1 海上风力机各种标准的对比
8.1.1 IEC 61400-3
8.1.2 GL海上风电指南
8.1.3 丹麦建议书
8.1.4 DNV-OS-J101
8.1.5 IEC WT01
8.1.6 GL指南和IEC标准对风力机载荷的对比
8.2 海上风力机标准与陆上风力机标准的比较
8.2.1 陆上风力机标准
8.2.2 海上风力机标准
8.3 海上风力机认证
8.3.1 型式认证
8.3.2 专案认证

第九章 海上风电开发与风力机制造技术发展趋势
9.1 海上风电场建设与风电开发利用的发展趋势
9.2 海上风力机制造技术展望
9.2.1 机组功率趋向大型化
9.2.2 碳纤维叶片
9.2.3 高翼尖速度
9.2.4 高压直流（HVDC）技术和机组无功功率输出可控技术
9.2.5 单位扫掠面积的成本曲线降低
9.2.6 智慧电网

参考文献
索引

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最近在尋找關於台灣能源轉型的資料，意外發現這本《海上風力发电技术》，光聽書名就讓人眼睛一亮！畢竟，台灣四面環海，發展海上風力發電絕對是個潛力無限的選項。我一直對這個領域充滿好奇，但市面上相關的書籍大多以中國大陸的視角為主，我更希望能看到一些貼近台灣在地情況的討論。 不知道這本書會不會深入探討台灣海峽的風場資源評估？例如，台灣西部海域因為是淺灘，適合發展離岸風電，但東部海域風浪就相對較大，可能需要不同的技術和設備。書中是否會針對台灣不同海域的風力條件、水深、海底地質等進行分析，並提出適合的風力機型式與基礎結構的建議？這對我們理解台灣發展海上風力發電的優勢與限制非常重要。 另外，我也非常關心海上風力發電對台灣環境生態的影響。書中會不會有關於對鳥類遷徙、海洋哺乳動物、底棲生物等影響的評估與減緩措施的介紹？畢竟，在發展再生能源的同時，我們也必須盡力保護台灣珍貴的海洋生態。我希望作者能提供一些科學的數據和研究，讓讀者能夠更客觀地認識這個議題。 還有，台灣的離岸風電發展，離不開國際技術的引進與本土化的過程。書中是否會觸及到相關的供應鏈、人才培育、以及技術轉讓的議題？這對於台灣未來能否建立自主的風電產業鏈，甚至成為亞洲的離岸風電技術中心，都有關鍵性的影響。 總之，我對這本書充滿期待，希望它能提供一個全面且貼近台灣現況的視角，深入解析海上風力發電的技術面向，並帶領讀者一同探索台灣在綠能發展上的無限可能。

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最近一直關注台灣的能源轉型議題，看到《海上风力发电技术》這本書，覺得內容肯定非常紮實！台灣四面環海，發展海上風力發電不僅是趨勢，更是我們擺脫對進口能源依賴的重要途徑。我對這本書充滿期待，希望它能為我解開許多關於海上風力發電的疑惑。 我特別想知道，書中對於台灣海峽的風場資源，有沒有做更深入的分析？畢竟，台灣的海岸線長，不同區域的風速、風向、海況都有差異，這些都會影響風力機的選型和發電效率。像是台灣西部沿海的淺水區，適合哪種型的風力機？而東部較深的海域，是否需要發展浮動式風力機？書中是否會有相關的案例研究，或是技術指標的比較，能讓我對這些問題有更具體的了解？ 除了技術層面，我也關心海上風電的發展，對周邊環境和生態會帶來什麼影響。書中會不會探討到，像是對鳥類遷徙路線的影響、對海洋生物棲息地的干擾，以及如何進行環境監測和生態保育？畢竟，在追求綠色能源的同時，我們也必須盡力減少對大自然的衝擊。我希望作者能提供一些科學的數據和減緩方案，讓我們更全面地認識這個議題。 同時，海上風力發電的建置與維護，勢必需要龐大的人力與物力資源。書中會不會提及，台灣在發展海上風電產業鏈的過程中，可能面臨哪些人才培育上的挑戰？像是專業的維護人員、工程師、或是相關的技術研發人才。這些都是台灣發展自主風電產業的重要基石。 總之，我希望這本書能提供一個完整且貼近台灣在地情況的視角，深入探討海上風力發電的技術細節，以及在台灣發展這項產業的在地化挑戰與機遇。

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閱讀《海上风力发电技术》這本書，讓我對台灣能源未來的發展方向，有了更清晰的想像。身為一個居住在島嶼國家，對於如何在有限的土地資源下，尋求永續的能源解決方案，一直是我關注的焦點。而海上風力發電，無疑是其中最令人振奮的選項之一。 從書名來看，它應該是一本非常扎實的技術性著作，我非常期待能深入了解海上風力發電的各種關鍵技術，例如，風力機的設計、製造、安裝、運維，以及海上變電站的建置等。特別是台灣海峽特殊的地理環境，像是複雜的洋流、淺灘與深水區的交錯，以及地震、颱風等極端天氣的挑戰，這些都會對風力機的結構穩定性、基礎工法的選擇，以及整個發電場的設計帶來嚴峻的考驗。我希望這本書能提供具體的技術解決方案，或是國外成功案例的經驗分享，讓讀者能了解如何克服這些在地化的難題。 此外，海上風電的發展，牽涉到龐大的資金投入與複雜的專案管理。書中會不會探討到這些財務面的規劃、融資模式，以及專案執行中可能遇到的風險與挑戰？例如，在台灣的現行法規架構下，如何吸引國際資金投入，並有效率地推動專案進展。這些資訊對於理解離岸風電產業的商業運作，以及評估其發展可行性，都至關重要。 我也希望這本書能涵蓋一些關於海上風電對周邊產業的帶動效應，例如，造船、鋼鐵、機械製造、電力工程等，甚至對於地方就業的影響。畢竟，一個新興產業的發展，不僅是技術層面的突破，更是對整個經濟體系的革新。 總的來說，我希望能透過這本書，對海上風力發電的技術、財務、工程以及產業生態有更深入的認識，並對台灣在發展這項能源領域的潛力有更全面的掌握。

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哇！看到《海上风力发电技术》这本书，我真的超興奮的！身為台灣人，我一直對我們這片美麗的海洋充滿感情，而同時，我也非常關注永續能源的發展。台灣四面環海，地理條件得天獨厚，海上風力發電絕對是我們未來能源結構中不可或缺的一環。這本書的出現，感覺就像是為我們這些對這領域充滿好奇和期待的讀者，打開了一扇知識的大門。 書名直接點出了主題，聽起來就充滿了專業和深度。我很好奇書中會不會深入探討台灣目前在海上風力發電的發展現況，例如像離岸風電場的選址考量、風力機的種類和技術規格、還有發電後如何併入電網的挑戰等等。畢竟，台灣的海岸線地形複雜，加上地震、颱風等自然災害頻繁，這些都會對海上風力發電設施的設計和維護帶來獨特的考驗。我希望能從書中學到更多關於如何克服這些技術上的難題，以及有哪些創新的解決方案。 除了硬體技術之外，我也對相關的法規、政策以及環境影響評估的部分很感興趣。畢竟，發展一個新的能源產業，不可能只看技術層面，還需要整個社會的支持和完善的配套措施。書裡會不會討論到在台灣發展海上風力發電所面臨的社會溝通、利益關係人協調，以及對海洋生態和漁業的影響呢？我希望作者能提供一些實際的案例分析，讓讀者能更全面地理解這項產業的複雜性。 總體來說，我對這本書的期待很高，希望它能提供深入淺出的講解，讓像我這樣沒有太多專業背景的讀者，也能夠輕鬆理解複雜的技術概念。我尤其希望書中能包含一些圖像、圖表，甚至是實際的案例研究，這樣更能幫助我們具體地想像和理解書中所述的內容。像是風力機的結構圖、不同類型風力機的比較、或是實際建置完成的風力發電場的空拍圖，這些都會讓閱讀體驗更加生動有趣。 身為一個關心台灣未來能源發展的公民，我希望能從這本書中獲得更多關於海上風力發電的知識，了解它的優勢、挑戰，以及未來潛力。我希望這本書不僅能滿足我的好奇心，更能啟發我對這個領域有更深一層的思考，甚至能為台灣的永續能源發展貢獻一份心力。期待這本書能帶給我滿滿的收穫！

评分☆☆☆☆☆

當我看到《海上风力发电技术》這本書時，心中激起了許多對於台灣海洋與能源發展的聯想。身為一個土生土長的台灣人，我對於我們美麗的海岸線有著深厚的感情，同時，我也深切感受到台灣在能源自主性上的挑戰，而發展潔淨的再生能源，尤其是海上風力發電，絕對是我們未來的重要戰略。 我很好奇，這本書會不會深入探討台灣海峽的風況資源分析，以及如何根據不同的風況條件，選擇最適當的風力機組與基礎結構？例如，我們西部沿海多為淺水區，可能適合設置固定式離岸風機，但東部海域風浪較大，則需要考慮浮動式風機的技術。書中會不會有詳細的技術規格比較、或是台灣特定海域的風力評估報告？我期待能看到更多關於這些技術細節的介紹，讓我能更清楚地了解海上風力發電的「硬」實力。 另外，海上風電的發展，離不開完善的法規、政策與配套措施。這本書會不會針對台灣的離岸風電發展政策、環境影響評估的流程，以及與漁業、航運等利益相關者的協調機制進行探討？畢竟，一個重大建設的推動，需要社會各界的共識與支持。我希望能夠從書中了解，在台灣發展海上風力發電的過程中，會面臨哪些潛在的挑戰，以及有哪些成功經驗可以借鏡。 同時，我也對海上風力發電的環境監測與生態保育議題感到興趣。書中會不會提及如何監測風力機對鳥類、海洋生物的影響，以及如何採取相應的減緩措施？畢竟，在發展再生能源的同時，我們也必須致力於保護台灣珍貴的海洋生態。 總之，我希望這本書能夠提供一個全面且深入的視角，讓我了解海上風力發電的各種技術面向，以及在台灣發展這項能源產業的在地化挑戰與機遇。