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國內外海上風電發展現狀研究

2017-10-11 來源:《中國華能》 瀏覽數:1296

當前,海上風電已成為全球風電發展的研究熱點,世界各國都把海上風電作為可再生能源發展的重要方向,我國也將其劃入戰略性新興產業的重要組成部分。

  當前,海上風電已成為全球風電發展的研究熱點,世界各國都把海上風電作為可再生能源發展的重要方向,我國也將其劃入戰略性新興產業的重要組成部分。
  
  一、全球海上風電發展現狀
  
  根據全球風能協會(GWEC)年度風電統計數據,截至2016年底,全球已建成海上風電累計裝機容量14384兆瓦,其中2016年新增裝機容量2219兆瓦,同比增長18.2%。全球海上風電占風電總裝機容量的比重由2011年的1.73%上升至2016年的2.96%,2011~2016年全球海上風電累計裝機容量及占比如圖1所示。
  
  截至2016年底,全球有14個國家擁有已建海上風電場,其中歐洲國家占據10席,亞洲國家以中國、日本、韓國三國為主,美國海上風電在2016年實現零的突破。分區域來看,歐洲仍是全球海上風電行業的領跑者,以英國、德國、丹麥表現最為突出。目前,英國是海上風電的領軍國,截至2016年底,英國海上風電累計裝機容量已達5156兆瓦,占全球海上風電總裝機容量的35.8%;中國海上風電累計裝機量突破1500兆瓦,躋身全球前三甲,亞太地區除中國外,日本和韓國海上風電2016年也有所發展,躋身擁有全球海上風電國家前十;葡萄牙2兆瓦樣機于2016年退役,海上風電累計裝機容量歸為零。從機組的單機容量來看,海上風電機組大型化是今后海上風電發展的必然趨勢,維斯塔斯公司研發的最大的海上風電機組單機容量已經達到9.5兆瓦。
  
  二、我國海上風電發展現狀
  
  (一)我國海上風能資源情況
  
  我國海岸線長約18000多公里,島嶼6000多個。近海風能資源主要集中在東南沿海及其附近島嶼,風能密度基本都在300瓦/平方米以上,臺山、平潭、大陳、嵊泗等沿海島嶼可達 500瓦 /平方米以上,其中臺山島風能密度為534瓦/平方米,是我國平地上有記錄的風能資源最大的地方。根據風能資源普查成果,我國5~25米水深、50米高度海上風電開發潛力約2億千瓦;5~50米水深、70米高度海上風電開發潛力約5億千瓦。
  
  我國海上風能資源豐富主要受益于夏、秋季節熱帶氣旋活動和冬、春季節北方冷空氣影響。各沿海省、市由于地理位置、地形條件的不同,海上風能資源也呈現不同的特點。從全國范圍看,垂直于海岸的方向上,風速基本隨離岸距離的增加而增大,一般在離岸較近的區域風速增幅較明顯,當距離超過一定值后風速基本不再增加,平行于海岸方向上,我國風能資源最豐富的區域出現在臺灣海峽,由該區域向南、北兩側大致呈遞減趨勢。
  
  臺灣海峽年平均風速基本在7.5~10米/秒之間,局部區域年平均風速可達10米/秒以上。該區域也是我國受臺風侵襲最多的地區之一,風電場以IECⅠ或Ⅰ+類為主。從臺灣海峽向南的廣東、廣西海域,90米高度年平均風速逐漸降至6.5~8.5米/秒之間,風電場大多屬于IEC 或Ⅱ類。從臺灣海峽向北的浙江、上海、江蘇海域,90米高度年平均風速逐漸降至7~8米/秒之間,浙江和上海海域風電場大多屬于IEC Ⅱ至Ⅰ+類,江蘇海域風電場大多屬于IEC Ⅲ或Ⅱ類。位于環渤海和黃海北部的遼寧、河北海域90米高度年平均風速基本在6.5~8米/秒之間,該海域風電場大多屬于IEC Ⅲ類。我國沿海各省風資源統計見表 1。
  
  綜上所述,我國大部分近海海域90米高度年平均風速在7~8.5米/秒之間,具備較好的風能資源條件,適合大規模開發建設海上風電場。我國長江口以北的海域基本屬于IEC Ⅲ或Ⅱ類風電場,長江口以南的海域基本屬于IEC Ⅱ或Ⅰ類,局部地區為Ⅰ+類風電場。與Ⅰ類風電場相比,Ⅲ類風電場 50年一遇最大風速較低,適合選用更大轉輪直徑的機組。由于單位千瓦掃風面積的增加,同樣風速條件下,Ⅲ類風電場的發電量更高。風電場理想的風資源應該是具有較高的年平均風速和較低的50年一遇最大風速。因此,從風能資源優劣和受臺風影響的角度考慮,長江口以北的海域更適合海上風電的發展。
閱讀上文 >> 中國海上風電安裝船應從哪些方面補強?
閱讀下文 >> 風電裝機容量增速放緩 海上風電投資前景分析

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