DQZHAN訊:如何高效利用海上風(fēng)能?
利用海上風(fēng)能
目前,世界上絕大部分風(fēng)電設(shè)備都安裝在陸地上,但人們?cè)缫寻涯抗馔断蛄撕Q蟆?
1、1990年
瑞典安裝了**臺(tái)試驗(yàn)性的海上風(fēng)電機(jī)組,離岸350米,水深6米,單機(jī)容量220千瓦。
2、1991年
丹麥在波羅的海的洛蘭島西北沿海建成了世界上**個(gè)海上風(fēng)電場(chǎng),擁有11臺(tái)450千瓦風(fēng)力機(jī),能為2000~3000戶居民供電。
3、2000 年
兆瓦級(jí)風(fēng)力機(jī)開始用于海上,從而讓海上風(fēng)電項(xiàng)目初步具備了商業(yè)化應(yīng)用價(jià)值。
4、2002年
丹麥在北海海域建成了世界上**座大型海上風(fēng)電場(chǎng),安裝2兆瓦風(fēng)力機(jī)80臺(tái),裝機(jī)容量16萬(wàn)千瓦。
隨后, 瑞典、德國(guó)、英國(guó)、愛爾蘭、荷蘭、比利時(shí)、法國(guó)等諸多歐洲國(guó)家都陸續(xù)投入了海上風(fēng)電場(chǎng)的建設(shè)。
5、2007年
在歐洲之外,目前中國(guó)也在大規(guī)模建設(shè)海上風(fēng)電場(chǎng)。首臺(tái)1.5兆瓦海上風(fēng)電機(jī)組安裝于渤海,接入海上油田的獨(dú)立電網(wǎng)。
6、2010年
上海東海大橋建成**個(gè)并網(wǎng)發(fā)電的海上風(fēng)電場(chǎng),共有34臺(tái)3兆瓦機(jī)組,裝機(jī)容量10.2萬(wàn)千瓦。
海上風(fēng)電的優(yōu)勢(shì)
在大海上開發(fā)風(fēng)電有著顯而易見的劣勢(shì):施工難度大,維護(hù)困難,成本較高。一般認(rèn)為,海上風(fēng)電的開發(fā)成本比陸上風(fēng)電要高出50%。那我們?yōu)楹我ㄔO(shè)海上風(fēng)電場(chǎng)呢?
風(fēng)力發(fā)電*關(guān)鍵的因素就是風(fēng)的大小,而海上風(fēng)況普遍優(yōu)于陸上,離岸10千米的海上風(fēng)速通常比沿岸要高出20%。風(fēng)力機(jī)的發(fā)電功率與風(fēng)速的三次方成正比, 因而同等條件下海上風(fēng)力機(jī)的年發(fā)電量能比陸上高70%。同時(shí)海上很少有靜風(fēng)期, 因此風(fēng)力機(jī)的發(fā)電時(shí)間更長(zhǎng)。通常來說, 陸上風(fēng)力機(jī)的年發(fā)電利用小時(shí)數(shù)大約是2000小時(shí),而海上風(fēng)力機(jī)往往能達(dá)到3000多小時(shí)。
對(duì)風(fēng)電設(shè)備而言,陸地地形復(fù)雜、粗糙度高,不同高度的風(fēng)速常常相差很大,導(dǎo)致風(fēng)切變與湍流,使得風(fēng)輪上下受力不均衡,可導(dǎo)致葉片振動(dòng)、疲勞乃至斷裂,同時(shí)傳動(dòng)系統(tǒng)也容易損壞。而海上就很少有此類風(fēng)險(xiǎn)。此外,海上風(fēng)電大多建設(shè)在距海岸數(shù)十千米處,接近用電中心,基本沒有棄風(fēng)之虞。
同時(shí),隨著風(fēng)力機(jī)的容量越來越大,葉片的長(zhǎng)度也隨之劇增。60米以上乃至上百米的葉片在陸上非常難以運(yùn)輸,但在海上可以直接從葉片工廠海運(yùn)至風(fēng)電場(chǎng)。
隨著陸地上等風(fēng)能資源的逐步開發(fā),海上風(fēng)電作為發(fā)展趨勢(shì)已是可以預(yù)見的將來。由于海上風(fēng)電需要更專業(yè)的技術(shù),具有更廣的適用性,在未來的全球能源供應(yīng)體系中, 海上風(fēng)電的前景將比陸上風(fēng)電更為廣闊。
我國(guó)海上風(fēng)能資源狀況
我國(guó)海岸線長(zhǎng)約一萬(wàn)八千多千米,島嶼六千多個(gè),相對(duì)于陸地,我國(guó)近海風(fēng)能資源更為豐富。根據(jù)中國(guó)氣象局近期對(duì)我國(guó)風(fēng)能資源的詳查和評(píng)價(jià)結(jié)果,我國(guó)近海100米高度層5~25米水深區(qū)風(fēng)能資源技術(shù)開發(fā)量約為2 億千瓦,5~50米水深區(qū)約為5億千瓦。
風(fēng)能資源數(shù)值模擬表明,臺(tái)灣海峽是中國(guó)近海風(fēng)能資源*豐富的地區(qū)。海峽以南的廣東、廣西、海南近海風(fēng)能資源亦較好。從福建省往北,近海風(fēng)能資源逐漸減小,到渤海灣又有所增強(qiáng)。不過,福建、浙江南部、廣東和廣西近海風(fēng)能資源豐富的原因與臺(tái)風(fēng)等熱帶氣旋活動(dòng)有關(guān),開發(fā)時(shí)需要考慮災(zāi)害天氣的影響。
海上風(fēng)能資源是我國(guó)國(guó)家能源發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分。國(guó)家風(fēng)電“十三五”規(guī)劃提出到2020年建設(shè)海上風(fēng)電1500萬(wàn)千瓦(包括建成500萬(wàn)千瓦,在建1000萬(wàn)千瓦)。各沿海省份在國(guó)家規(guī)劃指導(dǎo)下陸續(xù)編制了本省海上風(fēng)電中長(zhǎng)期規(guī)劃,總規(guī)劃容量為7422 萬(wàn)千瓦,其中規(guī)劃千萬(wàn)千瓦以上規(guī)模的省份有山東、江蘇、福建和廣東。