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摘 要：我國(guó)海上豐富的風(fēng)能資源加上當(dāng)今技術(shù)的可行性以及國(guó)家政策的大力支持，預(yù)示著海上風(fēng)電場(chǎng)將成為一個(gè)迅速發(fā)展的能源市場(chǎng)，而海上風(fēng)電設(shè)備產(chǎn)業(yè)也將成為一個(gè)重要經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。文中從我國(guó)海上風(fēng)能資源的基本情況出發(fā)，闡述了目前海上風(fēng)電的發(fā)展情況及安裝、運(yùn)行環(huán)境，總結(jié)當(dāng)前存在的主要問(wèn)題并給出了若干對(duì)策，以期為海上風(fēng)能資源的有效利用和未來(lái)大型海上風(fēng)電場(chǎng)的建設(shè)提供借鑒。
　　
　　關(guān)鍵詞：風(fēng)力發(fā)電；綠色能源；海上風(fēng)電；低碳環(huán)保。
　　
　　伴隨低碳環(huán)保成為全球倡導(dǎo)的主旋律，綠色能源與新興能源持續(xù)被人們所關(guān)注，海上風(fēng)電技術(shù)的進(jìn)步，環(huán)保事業(yè)發(fā)展，在政府有力的財(cái)政政策支持下，海上風(fēng)能發(fā)電在商業(yè)上已經(jīng)可以與燃煤發(fā)電競(jìng)爭(zhēng)。海上風(fēng)力發(fā)電已成為未來(lái)風(fēng)能利用的必然趨勢(shì)，市場(chǎng)前景愈為明朗。根據(jù)我國(guó)在哥本哈根全球氣候變化會(huì)議中的承諾，到2020 年非化石能源在能源消費(fèi)中的比例提高達(dá)到15%，單位GDP 二氧化碳排放量比2005 年減40%~45%。可以預(yù)測(cè)，國(guó)家迫切需要從海上獲得更多的風(fēng)能，我國(guó)的海上風(fēng)力發(fā)電即將進(jìn)入高速發(fā)展的時(shí)代。
　　
　　一、海上風(fēng)電及我國(guó)近海風(fēng)能情況分析。
　　
　　海上風(fēng)電是利用海上風(fēng)能資源，是一種清潔的可再生能源，與傳統(tǒng)的燃煤發(fā)電相比，海上風(fēng)電不依賴外部能源，沒(méi)有碳排放等環(huán)境成本，不會(huì)造成大氣污染和產(chǎn)生任何有害物質(zhì)，是理想的綠色能源。相對(duì)于陸上風(fēng)電，海上風(fēng)電具有諸多優(yōu)點(diǎn)：離岸10km 的海上風(fēng)速通常比沿岸陸上高約25%；海上風(fēng)湍流強(qiáng)度小，具有穩(wěn)定的主導(dǎo)風(fēng)向，機(jī)組承受的疲勞負(fù)荷較低，使得風(fēng)機(jī)壽命更長(zhǎng)；風(fēng)切變小，因而塔架可以較低；風(fēng)電機(jī)組距離海岸較遠(yuǎn)，視覺(jué)干擾很小；允許機(jī)組制造更為大型化，從而可以增加單位面積的總裝機(jī)量；可以大規(guī)模開(kāi)發(fā)，受到風(fēng)電開(kāi)發(fā)商的關(guān)注；在海上開(kāi)發(fā)利用風(fēng)能，受噪聲、景觀、鳥(niǎo)類(lèi)、電磁波干擾等問(wèn)題的限制較少；海上風(fēng)電場(chǎng)不涉及土地征用等問(wèn)題，對(duì)于人口比較集中，陸地面積相對(duì)較小、瀕臨海洋的城市，較適合發(fā)展海上風(fēng)電。海上風(fēng)能的開(kāi)發(fā)利用不會(huì)造成大氣污染和產(chǎn)生任何有害物質(zhì)，可減少溫室效應(yīng)氣體的排放，環(huán)保價(jià)值可觀。
　　
　　我國(guó)近海風(fēng)能資源豐富。擁有18,000 多公里長(zhǎng)的大陸海岸線，可利用海域面積多達(dá)300 多萬(wàn)平方公里，是世界上海上風(fēng)能資源最豐富的國(guó)家之一。東部沿海水深2~15m 的海域面積遼闊，全年風(fēng)速大于或等于3m/s 的時(shí)數(shù)約7,000~8,000h，大于或等于6m/s 的時(shí)數(shù)為4,000h。我國(guó)5m 到25m 水深線以內(nèi)近海區(qū)域、海平面以上50m 高度風(fēng)電可裝機(jī)容量約2 億kW，70m 以上可裝機(jī)容量約5 億kW。更重要的是，我國(guó)風(fēng)電有兩個(gè)很好的特點(diǎn)：第一，冬春兩季，風(fēng)大水少，風(fēng)電和水電可以形成互補(bǔ)；第二，我國(guó)風(fēng)速的日變化趨勢(shì)正好和電力負(fù)荷曲線相吻合。僅江蘇就有在離岸5km 以外的2.4 萬(wàn)km2 輻射沙洲區(qū)域的海上風(fēng)電場(chǎng)。
　　
　　該區(qū)域具有著優(yōu)良的風(fēng)能資源，70m 高以上平均風(fēng)速達(dá)到8m/s 左右。經(jīng)過(guò)9 年的跟蹤研究和調(diào)研勘察，掌握了大量的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，在該輻射沙洲上可以規(guī)劃數(shù)個(gè)千萬(wàn)千瓦級(jí)規(guī)模的風(fēng)電場(chǎng)即“海上三峽”，在這里就可以“投1 個(gè)三峽的錢(qián)，建2~3 個(gè)三峽規(guī)模的風(fēng)電場(chǎng)”，且不占用一畝耕地，不產(chǎn)生一個(gè)移民，也沒(méi)有嚴(yán)重的生態(tài)安全問(wèn)題。
　　
　　二、我國(guó)海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)與規(guī)劃。
　　
　　我國(guó)的風(fēng)能資源主要分布在東北、華北、西北和東南沿海地區(qū)。東南沿海距離電力負(fù)荷中心近，并且土地資源緊缺，海上風(fēng)電正可以緩解這些問(wèn)題。
　　
　　2007 年11 月8 日，中海油在距離陸地約70km 的渤海灣，建成我國(guó)第一個(gè)海上風(fēng)電站“中海油綏中36-1”風(fēng)電站。風(fēng)電站通過(guò)長(zhǎng)約5km 的海底電纜送至海上油田獨(dú)立電網(wǎng)。2009 年9 月4 日，我國(guó)東海大橋海上風(fēng)電場(chǎng)示范項(xiàng)目首批3臺(tái)機(jī)組正式并網(wǎng)發(fā)電，總裝機(jī)容量為102MW。截至2010年2 月底，先行試運(yùn)轉(zhuǎn)的3 臺(tái)風(fēng)機(jī)在5 個(gè)月里累計(jì)發(fā)電735萬(wàn)kW?h。另外，上海奉賢、南匯海上風(fēng)電場(chǎng)以及江蘇響水、浙江慈溪海上風(fēng)電場(chǎng)等項(xiàng)目也都處于籌備或前期實(shí)施中。2010 年，上海東海大橋102MW 項(xiàng)目全部并網(wǎng)發(fā)電，并開(kāi)始供電；同年國(guó)家能源局正式啟動(dòng)了總計(jì)100 萬(wàn)kW 的首輪海上風(fēng)電招標(biāo)工作，分別為濱海和射陽(yáng)的兩個(gè)30 萬(wàn)kW 的近海風(fēng)電項(xiàng)目、大豐和東臺(tái)的兩個(gè)20 萬(wàn)千瓦的潮間帶項(xiàng)目。
　　
　　截至2010 年底，中國(guó)以13.8 萬(wàn)千瓦的海上風(fēng)電裝機(jī)容量位列全球第七，與丹麥、英國(guó)、德國(guó)等共同成為全球風(fēng)電大國(guó)。上海、江蘇、浙江、山東、福建5 省的海上風(fēng)電規(guī)劃已然出爐，裝機(jī)規(guī)模為1,010 萬(wàn)kW。江蘇將達(dá)到700 萬(wàn)kW，浙江為270 萬(wàn)kW。其中，江蘇省已基本完成了海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)布局，在發(fā)展海上風(fēng)電行業(yè)中取得先機(jī)。為了抓住機(jī)遇，國(guó)內(nèi)各大能源公司“跑馬圈地”，幾乎將我國(guó)適合海上風(fēng)電的海域瓜分完畢。中國(guó)海上風(fēng)電市場(chǎng)呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展的景象。目前，我國(guó)沿海由北至南已經(jīng)規(guī)劃的海上風(fēng)電項(xiàng)目總計(jì)約有24 個(gè)，總裝機(jī)容量超過(guò)2,500 萬(wàn)kW，預(yù)計(jì)到2020年我國(guó)有望成為全球海上風(fēng)電第一大國(guó)。
　　
　　根據(jù)“十二五”可再生能源規(guī)劃，2015 年中國(guó)海上風(fēng)力電裝機(jī)500 萬(wàn)kW，業(yè)內(nèi)預(yù)計(jì)將帶來(lái)800 億元海上風(fēng)電蛋糕，我國(guó)海上風(fēng)電已進(jìn)入加速發(fā)展期。
　　
　　三、問(wèn)題及對(duì)策。
　　
　　首先，我國(guó)對(duì)近海風(fēng)能資源探測(cè)不夠，導(dǎo)致海上風(fēng)電項(xiàng)目前期工作準(zhǔn)備不足。國(guó)內(nèi)企業(yè)的搶風(fēng)圈海行動(dòng)多依據(jù)當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)能資源，缺乏合理的規(guī)劃指導(dǎo)。我國(guó)相對(duì)發(fā)達(dá)國(guó)家在近海風(fēng)能資源探測(cè)評(píng)估方面相當(dāng)薄弱。雖然相關(guān)部門(mén)已經(jīng)根據(jù)觀測(cè)、衛(wèi)星資料等可利用數(shù)據(jù)對(duì)近海風(fēng)能資源進(jìn)行了初步評(píng)估，但不確定性很大，很難用于準(zhǔn)確估算項(xiàng)目發(fā)電量，還需要加強(qiáng)實(shí)地測(cè)風(fēng)工作。
　　
　　由于風(fēng)能的自身特性，導(dǎo)致風(fēng)電的波動(dòng)性、間歇性和不規(guī)則性，使風(fēng)電對(duì)電網(wǎng)的貢獻(xiàn)率低于10%。（貢獻(xiàn)率在3%左右對(duì)電網(wǎng)沒(méi)有影響；在5%左右時(shí)可通過(guò)適當(dāng)?shù)募夹g(shù)措施減少影響；在10%時(shí)將給電網(wǎng)運(yùn)行帶來(lái)隱患。）由于海上風(fēng)電場(chǎng)施工難度和集中輸變電、建設(shè)費(fèi)用高等經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題，難以像陸上那樣建成分布式風(fēng)電場(chǎng)，必須大規(guī)模開(kāi)發(fā)，而大規(guī)模海上風(fēng)電場(chǎng)的開(kāi)發(fā)，所發(fā)電能有可能讓電網(wǎng)難以承受。目前，我國(guó)陸上風(fēng)電因并網(wǎng)、限電等問(wèn)題造成經(jīng)營(yíng)困難的不在少數(shù)，這也對(duì)大規(guī)模開(kāi)發(fā)海上風(fēng)電提出了警示。在關(guān)鍵設(shè)備研制上，我國(guó)海上風(fēng)機(jī)研究還不夠成熟，雖然借鑒了國(guó)外設(shè)計(jì)單位的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，并采用了有效地防范措施，但不得不承認(rèn)國(guó)外先進(jìn)水平仍有十年的差距。針對(duì)海上風(fēng)機(jī)的安裝、運(yùn)行、維護(hù)較陸地困難且成本高，風(fēng)機(jī)應(yīng)向方向發(fā)展，從而增大單機(jī)發(fā)電功率、減小單機(jī)數(shù)量。為了節(jié)約材料，降低成本，可選用高葉尖速設(shè)計(jì)參數(shù)，以減輕塔頂機(jī)艙和葉片的重量。在葉片制造中應(yīng)不斷開(kāi)發(fā)新材料、新工藝、新技術(shù)。
　　
　　此外，當(dāng)前對(duì)專(zhuān)業(yè)人才的培養(yǎng)嚴(yán)重滯后于風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展，特別是風(fēng)電機(jī)組研發(fā)專(zhuān)業(yè)人員，制造專(zhuān)業(yè)人員和高級(jí)技術(shù)工人，風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行和維護(hù)人員，以及高級(jí)管理人員嚴(yán)重匱乏。
　　
　　因此，必須加大力度培養(yǎng)海上風(fēng)電領(lǐng)域的高水平復(fù)合型人才，以加強(qiáng)我國(guó)在國(guó)際海上風(fēng)電領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)力。
　　
　　四、結(jié)語(yǔ)。
　　
　　海上風(fēng)電的開(kāi)發(fā)對(duì)緩解沿海地區(qū)用電緊張局面，有效應(yīng)對(duì)氣候變化具有十分重要的作用。我國(guó)海上豐富的風(fēng)能資源加上當(dāng)今技術(shù)的可行性以及國(guó)家政策的大力支持，預(yù)示著海上風(fēng)電場(chǎng)將成為一個(gè)迅速發(fā)展的能源市場(chǎng)，而海上風(fēng)電設(shè)備產(chǎn)業(yè)也將成為一個(gè)重要經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。論文對(duì)我國(guó)海上風(fēng)電的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行分析，闡述了目前海上風(fēng)電的發(fā)展情況及設(shè)備安裝、運(yùn)行環(huán)境以及存在的問(wèn)題，給出了相應(yīng)的對(duì)策，為后續(xù)大型海上風(fēng)電場(chǎng)的建設(shè)提供理論依據(jù)。
　　
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