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【學術】深海風力發(fā)電技術的發(fā)展現(xiàn)狀與前景分析

2015-05-05 來源:《新能源進展》 瀏覽數(shù):11044


  2 發(fā)展重點及技術建議
  研究表明,全球大部分海域單位面積的風能儲量在2×103 (kW.h)/m2,屬于風能資源的富集區(qū)。據(jù)估算,全球海深60-900 m 區(qū)域風電機組裝機容量約為17.4×108kW,因此深海風力發(fā)電潛力巨大[25]。
  根據(jù)全球海域風能資源分析可知,南北半球西風帶資源最為豐富但破壞性天氣頻發(fā)(如我國南海地區(qū)),赤道附近和兩極海域風能資源較為貧乏,對比發(fā)現(xiàn),適宜開發(fā)海上風電的區(qū)域主要分布在南北半球中緯度附近海域[26-27]。
  結合經濟發(fā)達程度、能源需求量及風能資源情況來看,未來一段時期可能重點發(fā)展深海風電的區(qū)域包括[28]:
  (1)歐洲大西洋沿岸以及冰島沿海,包括北海、波羅的海、地中海、比斯開灣等海域;(2)北美洲東西海岸沿海,包括哈德森灣、墨西哥灣、圣羅倫斯灣及美國西海岸等海域;(3)東北亞地區(qū)沿海,包括渤海、黃海、日本海等海域。
  上述海域風能資源豐富,平均風速約在8-9m/s左右,沿岸聚集了英國、德國、法國、美國、日本等發(fā)達經濟體以及中國、俄羅斯、韓國、墨西哥等新興經濟體,電力需求量大,且遠離臺風等破壞性天氣多發(fā)區(qū)域[29],因而應當是發(fā)展深海風電的理想地區(qū)。
  基于發(fā)展深海風電的可行性和必要性,我國應提前謀劃,加大工作力度,采取有力措施,推動深海風力發(fā)電技術的實用化和規(guī)?;l(fā)展。主要包括:
  (1)啟動深海區(qū)域風能資源探測和海床地質條件勘測工作,提前規(guī)劃渤海和黃海海域深海風電場發(fā)展布局及輸電線路走向;
  (2)部署開發(fā)適應深海地理氣候環(huán)境特點(如抗海冰、抗臺風、抗鹽霧等)的風電機組[30],并積極進行示范和實證;
  (3)進一步驗證和對比4 種漂浮式基礎的經濟性和實用性,積累深海風電機組的運輸、施工、吊裝、維護和運行經驗,逐步形成標準規(guī)范;
  (4)以當前海洋工程裝備為基礎,進一步開發(fā)集運輸和吊裝功能于一體的船舶平臺,同時培育專業(yè)化施工運維服務公司;
  (5)積極參與國際合作,共同開發(fā)深海風電機組與深海風電場,同時形成自主知識產權。
  3 結論
  隨著能源需求的逐步增加及近海風能資源的漸次減少,深海區(qū)域必將成為風力發(fā)電技術的主戰(zhàn)場。從目前開發(fā)趨勢來看,未來幾年海上風電場的離岸距離將增加到50km以上,因此現(xiàn)有的機組基礎型式及安裝技術勢必不能滿足新的環(huán)境要求。
  漂浮式基礎、整體安裝及自航自升式施工平臺極有可能成為未來的主流技術。北半球中緯度附近海域在發(fā)展深海風電方面具有獨特的優(yōu)勢及迫切的需求,我國需盡早進行規(guī)劃和部署。

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