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海上风电开发潜力巨大最大挑战来自技术难题

2018-12-11 00:41admin中国电力时空网
海上风电开发潜力巨大最大挑战来自技术难题所属频道: 储能 风力发电 关键词: 海上风电风能资源风电

作为全球最具潜力和活力的新能源之一,近年来风电受到世界各国的关注。2008年中国风电装机总容量达1221万千瓦,连续四年增长率超过100%,跃居亚洲第一。不过,在目前国内逾1000万千瓦的风电装机容量中,绝大部分位于陆上,尤其是“三北”(东北、华北和西北),而风能资源同样丰富、并且也是传统电力负荷中心的沿海地区,风电开发才刚刚起步。

我国海上风能资源丰富

我国海上风能资源丰富,据初步测定有7.5亿千瓦储量,是陆地风资源储量的2到3倍。海上风电的优势是:年利用小时长,风速较陆上更高,风切变更小,湍流强度小,有稳定的主导方向,因此机组运行稳定、寿命长,不需要很高的塔架,单机能量产出较大。除此之外,海上风电不占用土地资源,且接近沿海用电负荷中心。

据国家气象局和能源局的相关资料介绍,中国风能资源主要分布在两个风带区,一是“三北”(华北、东北、西北)地区,二是东部沿海及附近岛屿地区。出于技术可行性等方面的考虑,目前国内的风电场主要集中在内蒙古、新疆等内陆省份,但海上风电资源的丰富同样具有诱惑力:按照国家发改委能源研究所等机构的研究,中国近海10米水深以内的海域风能资源约1亿千瓦,20米水深以内的海域风能资源约3亿千瓦,30米水深以内的海域风能资源约4.9亿千瓦,与陆上相比毫不逊色。

事实上,早在2007年11月,中海油基地集团公司就曾在渤海绥中油田安装过一台1.5兆瓦直驱式风力发电机组。然而该机组没有并网投入商业运行,科研价值高于商业价值。

随着国内首个商业化海上风电项目———上海东海大桥海上风电场工程的顺利推进,海上风电的开发热情有望被逐步点燃。东海大桥海上风电项目位于上海市东海大桥东部海域,总装机容量102兆瓦,安装34台国产单机容量3兆瓦的离岸型风电机组,该项目年发电量2.67亿千瓦小时,每年可为电网节约标煤8.59万吨,是上海市目前容量最大的新能源项目。

上海东海风力发电有限公司副总经理张开华表示“如果东海大桥项目成功,中国海上风电就可以大发展,否则发展就会延迟。”

海上风电开发进入加速期

近几年,海上风电在欧洲各国发展迅速,比较发达的丹麦、英国、德国等国家,在能源、审批、财政等方面,都有一整套政策体系支持海上风电发展。例如,实行一站式海上风电项目审批程序、提供发电补贴、减免税收和绿色认证收益、共享数据技术资源、建立海上风电联网机制等。

虽然由于起步较晚,国内目前并无统一的海上风电发展规划。不过,中国可再生能源学会风能专业委员会副理事长施鹏飞在2009中国国际海上风电大会上表示,目前相关部门已确定六省区七大千万级风电基地,包括甘肃、内蒙古、新疆、吉林、河北和江苏等,计划到2020年,实现风电基地总装机量12600万千瓦。

全球风电设备巨头丹麦维斯塔斯公司预计,在未来中国风电的大发展中,海上风电会占据相当大的份额。维斯塔斯的理由有二:一是有政策支持。东部沿海地区经济发达,能源紧缺,开发海上风能资源将有效改善能源供应情况。二是有资金支持。目前拥有海上石油或陆上风电开发经验的公司,正在计划投资海上风电项目。

实际上,维斯塔斯的预计正在某些沿海省份变为现实。江苏省可再生能源发展项目办公室主任许瑞林介绍,按照规划到2020年,江苏省将建成3000兆瓦陆地风场,在潮间带和近海建成7000兆瓦海上风场,初步形成千万千瓦级风电基地。

技术难题有待破解

海上风电开发虽然潜力巨大,但其运行环境相比陆上风电更复杂,技术要求更高,施工难度更大。

首先,现阶段海上风电机组的可靠性成了海上风电开发成功与否的关键所在。“由于盐雾腐蚀、海浪及潮流冲击等因素的存在,海上风电场对机组要求很高。一般海上风电设备需要在陆上运行一定时间后,取得一定的运行经验,才可以装备到海上,否则投资风险会很大。”浙江华仪风能开发公司总经理吴运东指出。

其次,海上风电机组的安装就是一个难题,目前还没有用于海上风电施工的专用船只。并且,海上风电机组的运行维护也是难点,海上风速过大时,维修人员乘坐的汽艇就无法靠近。

东海大桥海上风电项目业主公司副总经理张开华向记者介绍,海上环境远比陆地恶劣,而且像东海大桥项目那样海床属软土地基的海上风电场,目前还没有成功的范例,给业主公司和施工单位带来极大挑战。目前华东、华北地区沿海列入规划的待建海上风电场情况都与东海大桥项目类似。

此外,台风也是海上风电机组面临的严峻考验。我国东南沿海省份是台风经常登陆的区域,2006年桑美台风登陆浙江省苍南县时,对苍南风电场几乎造成毁灭性打击。苍南风电场28台机组中,有20台遭到不同程度的破坏“根据目前的技术水平,在长江口以北的沿海区域可以大胆地进行海上风电场开发,而长江口以南地区开发海上风电时一定要慎之又慎。”吴运东表示。