世界海上風力發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢

1、1.前言前言隨著減排和低碳經濟成為主流趨勢，海上風電技術的進步，環(huán)保事業(yè)發(fā)展，目前綜合考慮節(jié)能、環(huán)保和減排因素，在政府有力的財政政策支持下，海上風能發(fā)電在商業(yè)上已經可以與燃煤發(fā)電競爭。海上風力發(fā)電已成為未來風能利用的必然趨勢，市場前景愈為明朗。2.海上風力發(fā)電技術的特點海上風力發(fā)電技術的特點海上風力資源豐富, 比陸地風力發(fā)電量大。通常,離岸10公里的海上風速要比沿岸陸上高約 25%;受環(huán)境影響小。海上風力發(fā)電受噪聲、鳥類影響及電磁波干擾等問題的限制較少,不占用陸上土地資源,不涉及土地征用等問題1;海上風切度小。海上風速隨高度的變化較小,因此,不需要很高的支撐塔架,從而可以降低海上風力發(fā)電機組的

2、成本;海上湍流強度低,海平面摩擦力較小,作用在風力發(fā)電機組上的疲勞載荷減少,延長了風電機組的使用壽命。3.世界各國海上風力發(fā)電技術現(xiàn)狀世界各國海上風力發(fā)電技術現(xiàn)狀2004年以來，世界風電產業(yè)加速發(fā)展，市場規(guī)模擴大。據(jù)全球風能理事會（GWEC）發(fā)布的2013年風電發(fā)展年報1顯示，2013年全球風電累計裝機容量為31 813萬千瓦，新增3 546萬千瓦。2013年全球風電累計裝機容量超過2 000萬千瓦的國家共5個，中國、美國和德國居前三名，中國、德國、英國列新增裝機容量前三名。近年來歐洲逐漸由發(fā)展陸上風電轉向加快海上風電開發(fā)，美國和中國開始大力發(fā)展海上風電，但是,目前海上風力發(fā)電的開發(fā)主要集中在

3、歐洲。據(jù)統(tǒng)計,目前歐洲建成的海上風電場的容量為2.75 165.6MW(參見表 1),規(guī)劃中的風電場容量為 4 . 5 M W 1 G W 。近年來, 北美、亞洲各國也加入到海上風電的開發(fā)行列中,使得海上風電的研究更加深入。但中國海上風電進展遲緩。歐洲海上風電開發(fā)最好的英國，其成功經驗為我國提供了參考借鑒。3.1 歐洲從1990年第一臺單機容量220千瓦的近海示范風電機組問世到現(xiàn)在，海上風電的發(fā)展歷史已走過20多年。截至2012年末，已有13個國家設置海上風電設施，累計裝機約541.5萬千瓦，90%在歐洲。3.2 北美北美地區(qū) 2005 年占據(jù)全球風電領域 25%的份額,總裝機容量增長了 37

4、%。2006 年美國以 2500MW 的新增容量高居世界之首,當年新裝機組發(fā)電產值40億美元,這主要歸功于美國和加拿大兩國的電力需求。3.3 亞洲亞洲東瀕太平洋,西臨印度洋,海上風能資源極其豐富。中國、韓國、日本、印度等亞洲主要風能大國均將目光轉向了海上。韓國將在釜山前海建造一座年發(fā)電量為35 萬千瓦時的全國最大的海上風力發(fā)電站。到2020年,該電站的規(guī)模將擴大到100萬千瓦時以上。日本的海上風能資源也較豐富。以東京臺場南部為例,其年平均風速達 6m/s,非常適合發(fā)展海上風力發(fā)電技術。4 .我國海上風電現(xiàn)狀我國海上風電現(xiàn)狀據(jù)報導，我國可設置7.5億千瓦海上風力發(fā)電設施，沿岸至海上25千米為2億

5、千瓦。考慮到漁業(yè)等問題，現(xiàn)實可設置量為4億千瓦。中國政府按2011年開始的5年計劃，決定至2015年設置500萬千瓦的海上風力發(fā)電設施，至2030年3 000萬千瓦。我國陸上風電已達7 100萬千瓦，但2011年末時海上只不過26萬千瓦，2012年末39萬千瓦。國家已批準建設的395萬千瓦建成的可能性大，但可能難于達到500萬千瓦的目標。雖然我國擁有豐富的海上風能資源，但海上風電產業(yè)的發(fā)展卻比較緩慢。從我國已建成風電場的分布情況看，約一半在沿海地區(qū)的陸上，2009年以前沒有一座風電場建設在海上。直到2010年我國海上風電產業(yè)才取得實質性進展，建成第一座海上風力發(fā)電場上海東海大橋海上風電場。按照

6、“十二五”可再生能源規(guī)劃，2015年中國海上風電裝機500104kW，國家能源局正在組織各省區(qū)、市開展海上風電規(guī)劃，推進海上風電示范項目建設，海上風電將成為沿海省市未來能源供給的主要來源。5. 海上風力發(fā)電技術的發(fā)展趨勢海上風力發(fā)電技術的發(fā)展趨勢5.1 單機容量大型化目前國外運行的海上風電場單機容量已由 600kW 增至兆瓦級,2MW 和 5MW 等更大容量風機的市場份額逐漸增大。海上風力機將繼續(xù)向單機容量大型化的方向發(fā)展。5.2 新型海上風力發(fā)電機逐步發(fā)展直接驅動同步環(huán)式發(fā)電機、直接驅動永磁式發(fā)電機等新型海上風力機將會得到不斷的研發(fā)和運行, 進一步優(yōu)化發(fā)電機的發(fā)電性能,減少槳葉數(shù)量以減少生產和安裝等成本。開發(fā)海上風力發(fā)電機的相關設備,適應海上潮濕、易腐蝕等惡劣環(huán)境的需要。5.3 由淺海向深海發(fā)展根據(jù)歐美海上風能資源分布及發(fā)展趨勢分析,淺海域風力發(fā)電場的發(fā)展已經不能滿足風能發(fā)展的要求,海上風電場將從 3050m 的淺海域向 50200m 的深海區(qū)域發(fā)展,屆時全球的風能資源利用率將有更大幅度的提高, 以滿足更大范圍內的電力需求。5.4海上風力發(fā)電機組的技術優(yōu)化風電技術發(fā)展迅速,成本持續(xù)下降海上風電場總投資成本一般比陸上風電場總投資成本高出2倍左右,其中基礎、安裝及電網接入成本遠遠大于陸上。雖然建設成本相對較高,但海上風電場擁有優(yōu)越的風資源,不占用陸地面積等顯