(国家电投集团江苏海上风力发电有限公司 224005)
摘要:本文简要概述了海上风力发电场涵义及优势,系统分析了国内外海上风力发电场的开发使用现状,在此基础上就国内外海上风电发展趋势进行了预测分析,以便为海上风力发电场发展提供参考建议。
关键词:海上风力发电场;开发现状;发展趋势
风能作为自然界最为稳定、环保的可再生资源,在温室效应严重、环境问题频发的今天备受社会各界关注,如何开发、使用风能已然成为各大研究院校争相研究的热点话题。风力发电场相较于其他发电场而言对于周边环境的影响最小,不仅能够缓解石油危机、推动经济发展,同时还有助于社会自然的可持续发展。海上风力发电场作为其中重要组成部分,也需引起社会各界的高度重视。
一、海上风力发电场概述
海上风力发电场虽问世时间不长,但一经诞生使用就获得了国内外专家学者的高度关注,迄今为止已经在多个地区得到了广泛应用,特别是在欧洲、美洲、亚洲等地区,直接从试运行调试转入商业化使用。
1、海上风力发电场涵义
海上风力发电场能够借助大海上充沛的风能完成发电操作,多指水深10m作用的近海发电站,该项发电技术虽然只有短短20多年的使用历史,但是却大幅提升了发电质量、经济效益。由于大海上的风速远大于内陆,外加水域限制,导致在海上建设风力发电场需要较高技术水平、较强操作能力,其建造成本比内陆发电场高2~3倍,目前只有少数发达国家成功建设出海上风力发电场。
2、海上风力发电场优势
通过实践分析可知,海上风力发电场较其他发电场而言展现出如下优势:大海上的风力资源相较于内陆而言更为丰富充沛,风速相对稳定,不会对周边环境造成较大影响;发电机组大多建立在远离海岸的区域,噪音污染、视觉干扰相对较小,不会对陆地居民日常工作、生活造成不良影响;海上风力发电场的机组容量远大于内陆发电机组,每年的利用小时数相对而言更高,更具经济效益;海上风力发电场选址多靠近核心地区,紧邻电力负荷中心,与电网系统连接紧密;不会占用稀缺土地资源,能够为城市经济发展、社会进步提供稳定、安全电力能源。
二、国内外海上风力发电场开发现状
通过前瞻产业研究院数据统计可知,全世界的海上风力发电场的吊装容量一直呈现迅猛增长趋势,截至2018年低累计装机容量高达20.32GW。主要集中在欧洲、美洲、亚洲等发达国家,这些国家凭借雄厚资金储备、先进研发技术,使得海上风力发电场开发工作更进一步。
1、欧洲地区海上风力发电场开发现状
欧洲地区凭借雄厚资金储备已经建立起多个海上风力发电场,这些发电场主要汇集在,其中丹麦作为全球第一个拥有海上风力发电场的国家,为海上风力发电事业做出了突出贡献。丹麦国家一直致力于风力发电研究,通过不断探索、钻研,获得了充足的研发经验,就其研发技术、应用效果而言足以占据世界首要位置,迄今位置丹麦已经建立了8座海上风力发电场,这也进一步奠定了其海上风力研究先驱地位。英国也紧跟丹麦步伐,大力发展海上风力发电场建设项目,英国海域上的风力资源在欧洲地区独具优势,因此具备较好的发展前景。英国也投入了大量的人力、物力、财力用于海上风电研究,截至目前位置,政府部门针对海上风力资源制定了很多调控政策,并获得了较好成效。
2、美洲海上风力发电场开发现状
美洲海上风力发电场主要指的是美国地区,该国家关于海上风力风电的研究可谓成果显著。美国政府面对全球能源短缺的恶劣情况,加大了可再生资源的研究力度,并结合本国实际制定了很多海上风力发电场建造制度,以此推动海上发电事业发展。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆截至目前位置,美国的海上风电站发电总量已高到500WM,为了进一步提高海上发电效率与质量,相关研究机构开始着手将海上发电项目由浅海区域推向深海区域。
3、国内海上风力发电场开发现状
我国关于海上风力发电场的研究相较于其他俩大区域而言起步较晚,只有不到10年的历史,因此在建造水平、技术能力方面还存在很多差距。但我国却具有得天独厚的优势,即高达300多万平方公里的海域领土,丰富、充沛的海上风力资源为我国海上风力发电研究提供了诸多便利。上海在2010年新建了一个海上风力发电场并成功投入使用,随后的滨海、射阳等地也成功建立起对应的海上风力发电场,据统计各地区大概每年可以获得超过800亿元的经济收益。
三、海上风力发电场发展趋势
1、欧洲地区海上风力发电场发展趋势
随着海上风力发电事业的不断发展,欧洲地区开始着手推进海上风力发电场的规模建设,其中以大直径单桩设计作为主要推进项目,欧洲企业在确保建造质量的同时开始追求成本收益,即通过大规模建造促使成本降低。深海化已然成为欧洲地区海上风力发电场的又一发展趋势,深海勘察技术的出现使得深海发电场建造项目成为可能,这种建造技术有助于增加发电机组与海上风能的接触程度,提高海上风能利用效率,获得更大经济收益。据可靠数据显示,截至2018年低欧洲地区的海上风力发电场建造深度已经达到30m。研究发现,海上风力发电场可用风能随着离岸距离增加而呈现增大趋势,离岸距离增加虽然会提高发电场建造成本,但是却能够获得更高速度的风能,同时对于邻避设施反弹效益更小,因此也成为了欧洲海上风力发电主流研究趋势之一。随着风电规模的不断增加,发电机组功率也需要随之增多,研究学者开始将眼光伫立于海上风力发电场的大功率开发,以此降低发电成本、提高发电效率、增加经济价值。
2、我国海上风力发电场发展趋势
我国关于海上风力发电场的系统研究经验尚浅,为了提高海上风能利用效率,各大研究院当前工作重点主要集中在“近海区域规模发展、远海区域试点实验”。海上风电机组安置位置离岸越远所需设计技术越高、运营维护成本越高,因此在一定程度上制约了此项研究发展。由于开发经验不足、技术水平不高,我国进行海上风力发电建造的风电机组、运维服务大多源自进口,这无疑增加了海上风电工程建造成本,因此我国政府开始鼓励各大企业自主研发风电机组,像湘电、金风、华锐等机组制造企业都已加入到海上机组研发工作中,并纷纷出产了很多优质风电机组,为我国海上风力发电事业发展提高了助力支持。
四、结语
迫切的市场需求进一步推动了海上风力发电事业发展,随着科技水平的不断提高,发电机组建造水平、机组离岸距离、机组功率规模均将呈现飞速发展,海上风能将得到更为深入、有效的开发利用,为社会创造更多的经济收益。
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作者简介:
男,汉族,1994.10.17,江苏盐城,研究生,海上风力发电、电气。
论文作者:金必成
论文发表刊物:《电力设备》2019年第8期
论文发表时间:2019/9/19
标签:海上论文; 风力发电论文; 机组论文; 欧洲地区论文; 风能论文; 风力论文; 发展趋势论文; 《电力设备》2019年第8期论文;