微信掃描二維碼,即可將本頁分享到“朋友圈”中。
2011-12-27 來源:長星集團 瀏覽數(shù):1520
2. 海上風電的未來在深海
“風電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展看海上,海上風電的未來在深海”。目前,在風電資源評估、裝備技術(shù)及勘探、施工綜合技術(shù)不斷進步的支撐下,海上風電正呈現(xiàn)出由近海向離岸幾十公里的深海方面發(fā)展的趨勢。
深海區(qū)域意味著更豐富的資源和更廣闊的發(fā)展空間。通常,深海區(qū)域的風力資源比近海區(qū)域更為豐富,據(jù)統(tǒng)計,美國海域在水深60~900m處的海上風力資源達到1533 GW,30~60m處的海上風力資源為541GW, 而近海0~30 m的水域只有430GW(見圖1)。根據(jù)中國國家發(fā)展和改革委員會能源研究所等機構(gòu)的研究,中國近海10m、20m、30m水深以內(nèi)的海域風能資源分別約為1 ×108 k W、3 ×108 k W和4.9 ×108 k W,如果按照美國海域的數(shù)值比例計算,中國深海60~900m處的海上風能資源將占約17.4 ×108 k W,這就意味著隨著水深和離岸距離的增加,風能儲量將成比例增長。此外,深海風電場不會對海岸景觀、航道和環(huán)境等造成不利影響,更有利于科學規(guī)劃。
2011年7月,中國國家能源局和國家海洋局聯(lián)合制定的《海上風電開發(fā)建設(shè)管理暫行辦法實施細則》明確提出,海上風電場原則上應(yīng)在離岸距離不少于10公里、灘涂寬度超過10公里時海域水深不得少于10米的海域布局。隨著淺海域風力發(fā)電場日漸難以滿足風能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的要求,海上風電向深海發(fā)展已成必然。
3. 海上風電發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢
3.1 發(fā)展現(xiàn)狀
歐洲是世界上海上風電技術(shù)發(fā)展最早的地區(qū),也是風電技術(shù)最成熟的地區(qū)。目前全球90%以上的海上風電裝機容量都分布在歐洲。近年來,在歐洲海上風電成功經(jīng)驗的鼓勵下,近年來, 北美、 亞洲各國也加入到海上風電的開發(fā)行列中。2010年中國實現(xiàn)零的突破,建成第一個海上風電項目,同時美國也批準投建100萬千瓦海上風電項目。據(jù)全球風能理事會(GWEC)統(tǒng)計,2010年全球風電裝機容量累計達194.4吉瓦,占全球電力需求的2%,按照現(xiàn)在的發(fā)展速度,到2020年風能將滿足全球12%的電力需求,到2030年更可達到22%,而在當前陸上風電發(fā)展已經(jīng)觸頂?shù)那闆r下,海上風電將成為未來風電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要增長點。
3.2 發(fā)展趨勢
Ø 單機大型化趨勢。為降低單位兆瓦的發(fā)電成本,各風電設(shè)備制造商紛紛研制大功率
風力發(fā)電機組,單機容量由3MW向10MW跳躍式發(fā)展,呈現(xiàn)大型化趨勢。
Ø 成本日趨降低,更加注重發(fā)電效率。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1~2倍左右,其中基礎(chǔ)、安裝及電網(wǎng)接入成本遠遠大于陸上。雖然建設(shè)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著優(yōu)點,它的經(jīng)濟價值和社會價值正得到越來越多的認可。同時海上風電場安裝容量的增加、風機尺寸和風機布置規(guī)模的擴大和安裝運輸技術(shù)的成熟,海上風電成本及運營成本也在逐步下降,海上風電將得到進一步的發(fā)展,而且由于海上風機不受噪音、景觀等環(huán)境限制,可以采用更高的風輪轉(zhuǎn)速,海上風機發(fā)電效率更高,從而提高整體海上風電的經(jīng)濟性。
Ø 新型海上風力發(fā)電機組逐步發(fā)展。繼直驅(qū)永磁風力發(fā)電機組成功應(yīng)用海上之后,采
用“高速同步無刷勵磁全功率變流風力發(fā)電技術(shù)”等新型技術(shù)的海上風力發(fā)電機組也得到不斷研發(fā)和運行,并不斷呈現(xiàn)出新的發(fā)展優(yōu)勢。
向深海發(fā)展趨勢
4. 發(fā)展海上風電應(yīng)立足自主創(chuàng)新
4.1 制約海上風電發(fā)展的主要因素
海上風電的開發(fā),一般按照水深和離岸距離,劃分為灘涂,潮間帶,近海大陸架和深海四種。根據(jù)目前的技術(shù)條件,海上風電主要發(fā)展區(qū)域為水深<30米的近海區(qū)域,≥30米得深海風電仍處于試驗階段。雖然開發(fā)商和風電設(shè)備制造商已經(jīng)積累了十多年的海上風電開發(fā)經(jīng)驗,目前不僅海上風電機組的產(chǎn)品和型號不斷增多,對海上風電設(shè)備特殊運行條件的認識也更加深入,但是嚴格來說海上風電目前所處的階段還僅是將陸上風機裝在海里,因此海上風電行業(yè)的前景雖然廣闊,但要實現(xiàn)這一清潔能源的普及還面臨諸多問題。
Ø 基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計和建造是制約海上風電發(fā)展的重要因素
為了承受海上的強風載荷、海水腐蝕和波浪沖擊等,海上風電機組的基礎(chǔ)遠比陸上的結(jié)構(gòu)復雜、技術(shù)難度大、建設(shè)成本高,一般來講基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)約占海上風電開發(fā)成本的1/3左右,而且隨著水深的增加,海上風電基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的成本也會相應(yīng)增加。目前海上風機多采用重力混凝土和單樁鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計方案,一般僅限于開發(fā)水深20米以內(nèi)的近海風電,如果水深超過30米,海上風電的基礎(chǔ)成本會迅速增加。為適應(yīng)更深海域風電的開發(fā),開發(fā)商已在積極研發(fā)漂浮式結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)可選擇的概念加多,成本與海底固定的方式接近,受水深和離岸距離的限制小,而且在建設(shè)和安裝步驟上有較大彈性,且容易移動或拆卸,目前在挪威已有成功案例,但目前仍處于試驗階段。
Ø 安裝困難,運營維護成本高
海上風電機組在海洋環(huán)境中施工難度較高,受天氣,水文,波浪等各種條件的制約,吊裝及維護困難,而且目前海上風電吊裝設(shè)備較專業(yè),而且數(shù)量不多,專業(yè)人員儲備也十分缺乏,使海上風機的吊裝和維護成本較高。據(jù)初步統(tǒng)計,海上風電的維修成本相當于陸上風電維修費用的2倍。
Ø 并網(wǎng)困難
和陸上風電一樣,海上風電也將遭遇并網(wǎng)難題,雖然海上風電場一般更靠近電力負荷中心,電網(wǎng)容量大,而且海上風力較為穩(wěn)定,但仍存在電壓波動、閃變等問題。此外在海底鋪設(shè)海底電纜難度較大,使海上風電的并網(wǎng)成本較高。
Ø 投資大,成本高
近幾年來,盡管風電產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,海上風電技術(shù)也日趨成熟,但海上風電的建設(shè)成本仍是陸地風電的2~3倍,投資大,投資回報率不理想仍是阻礙海上風電發(fā)展的關(guān)鍵問題。
4.2 發(fā)展海上風電應(yīng)立足自主創(chuàng)新
目前,海上風電機組的核心技術(shù)仍然掌握在歐美國家手中,其他國家和地區(qū)海上風電的發(fā)展仍處于起步階段,缺乏強有力的技術(shù)支撐。風電作為一個新興產(chǎn)業(yè),每一項新的風電技術(shù)都有相應(yīng)的專利保護,而通過許可證方式的技術(shù)引進,是得不到關(guān)鍵技術(shù)和核心技術(shù)的。因此,在借鑒歐洲海上風電先進經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,堅持技術(shù)創(chuàng)新,大力發(fā)展擁有獨立自主知識產(chǎn)權(quán)的海上風電技術(shù)已經(jīng)刻不容緩。整體來講,我國風電的研發(fā)資源比較少,自主創(chuàng)新能力不強,在加強行業(yè)資源整合的同時,政府應(yīng)該加大政策扶持力度,以市場換技術(shù),鼓勵和支持有實力、有技術(shù)企業(yè)的發(fā)展,培育我國海上風電技術(shù)自主創(chuàng)新能力。這樣,我國海上風電才能走的更快、更好、更強。
【延伸閱讀】
版權(quán)與免責聲明:
凡注明稿件來源的內(nèi)容均為轉(zhuǎn)載稿或由企業(yè)用戶注冊發(fā)布,本網(wǎng)轉(zhuǎn)載出于傳遞更多信息的目的,如轉(zhuǎn)載稿涉及版權(quán)問題,請作者聯(lián)系我們,同時對于用戶評論等信息,本網(wǎng)并不意味著贊同其觀點或證實其內(nèi)容的真實性;
本文地址:http://www.schxtc.cn/news/show.php?itemid=11606&page=2
轉(zhuǎn)載本站原創(chuàng)文章請注明來源:東方風力發(fā)電網(wǎng)
東方風力發(fā)電網(wǎng)版權(quán)所有?2015-2024
本站QQ群:53235416 風電大家談[1] 18110074 風電大家談[2] 95072501 風電交流群
東方風力發(fā)電網(wǎng)
微信掃描關(guān)注