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如何高效利用海上風能？

2018-02-12 09:02:13 大云網　點擊量：評論 (0)

利用海上風能目前，世界上絕大部分風電設備都安裝在陸地上，但人們早已把目光投向了海洋。1、1990年瑞典安裝了第一臺試驗性的海上風電機組...

利用海上風能

目前，世界上絕大部分風電設備都安裝在陸地上，但人們早已把目光投向了海洋。

1、1990年

瑞典安裝了第一臺試驗性的海上風電機組，離岸350米，水深6米，單機容量220千瓦。

2、1991年

丹麥在波羅的海的洛蘭島西北沿海建成了世界上第一個海上風電場，擁有11臺450千瓦風力機，能為2000～3000戶居民供電。

3、2000 年

兆瓦級風力機開始用于海上，從而讓海上風電項目初步具備了商業化應用價值。

4、2002年

丹麥在北海海域建成了世界上第一座大型海上風電場，安裝2兆瓦風力機80臺，裝機容量16萬千瓦。

隨后，瑞典、德國、英國、愛爾蘭、荷蘭、比利時、法國等諸多歐洲國家都陸續投入了海上風電場的建設。

5、2007年

在歐洲之外，目前中國也在大規模建設海上風電場。首臺1.5兆瓦海上風電機組安裝于渤海，接入海上油田的獨立電網。

6、2010年

上海東海大橋建成第一個并網發電的海上風電場，共有34臺3兆瓦機組，裝機容量10.2萬千瓦。

海上風電的優勢

在大海上開發風電有著顯而易見的劣勢：施工難度大，維護困難，成本較高。一般認為，海上風電的開發成本比陸上風電要高出50%。那我們為何要建設海上風電場呢？

風力發電最關鍵的因素就是風的大小，而海上風況普遍優于陸上，離岸10千米的海上風速通常比沿岸要高出20%。風力機的發電功率與風速的三次方成正比，因而同等條件下海上風力機的年發電量能比陸上高70%。同時海上很少有靜風期，因此風力機的發電時間更長。通常來說，陸上風力機的年發電利用小時數大約是2000小時，而海上風力機往往能達到3000多小時。

對風電設備而言，陸地地形復雜、粗糙度高，不同高度的風速常常相差很大，導致風切變與湍流，使得風輪上下受力不均衡，可導致葉片振動、疲勞乃至斷裂，同時傳動系統也容易損壞。而海上就很少有此類風險。此外，海上風電大多建設在距海岸數十千米處，接近用電中心，基本沒有棄風之虞。

同時，隨著風力機的容量越來越大，葉片的長度也隨之劇增。60米以上乃至上百米的葉片在陸上非常難以運輸，但在海上可以直接從葉片工廠海運至風電場。

隨著陸地優質風能資源的逐步開發，海上風電作為發展趨勢已是可以預見的將來。由于海上風電需要更專業的技術，具有更廣的適用性，在未來的全球能源供應體系中，海上風電的前景將比陸上風電更為廣闊。

我國海上風能資源狀況

我國海岸線長約一萬八千多千米，島嶼六千多個，相對于陸地，我國近海風能資源更為豐富。根據中國氣象局近期對我國風能資源的詳查和評價結果，我國近海100米高度層5～25米水深區風能資源技術開發量約為2 億千瓦，5～50米水深區約為5億千瓦。

我國沿海各區域風能資源分布圖

風能資源數值模擬表明，臺灣海峽是中國近海風能資源最豐富的地區。海峽以南的廣東、廣西、海南近海風能資源亦較好。從福建省往北，近海風能資源逐漸減小，到渤海灣又有所增強。不過，福建、浙江南部、廣東和廣西近海風能資源豐富的原因與臺風等熱帶氣旋活動有關，開發時需要考慮災害天氣的影響。

海上風能資源是我國國家能源發展戰略的重要組成部分。國家風電“十三五”規劃提出到2020年建設海上風電1500萬千瓦（包括建成500萬千瓦，在建1000萬千瓦）。各沿海省份在國家規劃指導下陸續編制了本省海上風電中長期規劃，總規劃容量為7422 萬千瓦，其中規劃千萬千瓦以上規模的省份有山東、江蘇、福建和廣東。