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海上風電與陸上風電之間的區別

2015-12-08 來源:國際能源網 瀏覽數:880

陸上風機很多人都見過了,高七八十米的三葉風機,一排一排的在轉。但海上風機大家就不常見了。

  陸上風機很多人都見過了,高七八十米的三葉風機,一排一排的在轉。但海上風機大家就不常見了。
  與陸地風電相比,海上及潮間帶風電機組所處的環境與陸地條件截然不同,海上風電技術遠比陸地風電復雜,在設計和建設海上風場過程中,我們將不得不考慮海上惡劣自然條件和環境條件帶給我們的影響。如鹽霧腐蝕、海浪載荷、海冰沖撞、臺風破壞等制約因素。
  海上風電建設不同于其他項目建設,牽扯到海域功能的區分,航道,電纜的鋪設,海上風機的設計、施工和安裝,并網,環保,甚至國防安全等一系列問題。
  而相對于陸上風電,海上風電由于遠離海岸,風電機組在惡劣的海洋環境影響下,螺栓等易損件失效加快,機械和電氣系統故障率大幅上升,導致檢修維護的頻次加快,同時運行與維護需要特殊的設備和運輸工具,導致鋒利及的維護支出大大增加。
  那么既然海上風電的各種條件不如陸上,那為什么還要開發海上風電呢?
  具體來說,海上風電相比陸上的優勢還是明顯的:
  1.海上的風平穩
  風機運行是否良好,最關鍵就是看風的大小了,海上的風普遍比陸上大。陸上的地形高低起伏,對地面的風速有很大的減緩作用,所以陸上風機都樹立得高高的,以便利用高空比較大的風,但由于地形問題,陸上各個高度的風速相差很大,這就導致風切變大(垂直方向的風速變化),使得風輪上下受力不均衡導致傳動系統容易損壞。而海上就沒有這個問題,海平面一般都很平,風基本沒阻力,平均風速高,并且風切變也小于陸上,再加上海上的風向改變頻率也較陸上低,因而海上的風能很平穩。
  2.風機利用率更高
  風機的發電功率與風速的三次方成正比,海上的風速比陸上高20%左右,因而同等發電容量下海上風機的年發電量能比陸上高70%。如果陸上風機的年發電利用小時數是2000小時,那海上風機就能達到3000多小時。
  3.單機裝機容量更大
  風機的單機發電容量越大,同一塊地方的掃風面積和利用風的能量越多,也就是資源更充分利用。而單機容量越大,發電機就越大,葉片也就越長。陸上最大的問題就是運輸問題,長近上百米的葉片(拆成兩段也有幾十米)在陸上是很難運輸的,而在海上就不存在這個問題,直接用船拉過去就好。例如世優電氣參與的陸上風機風機項目最大也就2.5MW,而參與的湘電平海灣海上風機直接就是5MW起步。在中國市場,一部5MW的風力發電機可以不消耗任何能量僅從空氣中獲取超過4億人民幣的電能。
  4.不占地、不擾民
  陸上土地資源的稀缺性,耕地紅線不能動,林地不能建等等。隨著陸上風電的發展陸上風資源好的地方越來越少,而且風機噪音對居民和動物的影響也比較大,有研究機構專門研究過風機對野鴨會造成影響;然而海上建設風場就不存在這些問題,并且我國是個海洋大國,海岸線長度超過1.8萬公里,居世界第四位。
  5.距離用電負荷近
  我國遼闊的大西北建設了大量的風電場,這些風場無疑都得通過特高壓、超高壓線路輸送到東南沿海的用電負荷中心,距離超過兩三千米。而海上風場基本都建設在沿海一兩百公里處,距離負荷中心較近,并且常年有風,所以很適合電負荷中心的需求。
  基于以上優勢,建設海上風場是發展趨勢。雖然海上風電正在起步階段尤其是我國,但總體來說各國都在向海上風電發展,未來的全球能源供應體系中,海上風電會比陸上風電前景更廣闊。
閱讀上文 >> 鐵門關市米蘭子母河風電場工程奠基
閱讀下文 >> 湖南省發改委召開省風電協調小組會議

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