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
瑞典安裝了第一台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台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台, 裝機容量16萬千瓦.
隨後, 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. 首台1.5兆瓦海上風電機組安裝於渤海, 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併網發電的海上風電場, 共有34台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, 而海上風況普遍優於陸上, 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, 陸地地形複雜, 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, 相對於陸地, 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
風能資源數值類比表明, 台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颱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製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.