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国内外海上风电发展现状研究

北极星风力发电网  来源:《中国华能》  作者:姚中原  2017/10/11 9:14:45  我要投稿  

北极星风力发电网讯:当前,海上风电已成为全球风电发展的研究热点,世界各国都把海上风电作为可再生能源发展的重要方向,我国也将其划入战略性新兴产业的重要组成部分。

一、全球海上风电发展现状

根据全球风能协会(GWEC)年度风电统计数据,截至2016年底,全球已建成海上风电累计装机容量14384兆瓦,其中2016年新增装机容量2219兆瓦,同比增长18.2%。全球海上风电占风电总装机容量的比重由2011年的1.73%上升至2016年的2.96%,2011~2016年全球海上风电累计装机容量及占比如图1所示。

截至2016年底,全球有14个国家拥有已建海上风电场,其中欧洲国家占据10席,亚洲国家以中国、日本、韩国三国为主,美国海上风电在2016年实现零的突破。分区域来看,欧洲仍是全球海上风电行业的领跑者,以英国、德国、丹麦表现最为突出。目前,英国是海上风电的领军国,截至2016年底,英国海上风电累计装机容量已达5156兆瓦,占全球海上风电总装机容量的35.8%;中国海上风电累计装机量突破1500兆瓦,跻身全球前三甲,亚太地区除中国外,日本和韩国海上风电2016年也有所发展,跻身拥有全球海上风电国家前十;葡萄牙2兆瓦样机于2016年退役,海上风电累计装机容量归为零。从机组的单机容量来看,海上风电机组大型化是今后海上风电发展的必然趋势,维斯塔斯公司研发的最大的海上风电机组单机容量已经达到9.5兆瓦。

二、我国海上风电发展现状

(一)我国海上风能资源情况

我国海岸线长约18000多公里,岛屿6000多个。近海风能资源主要集中在东南沿海及其附近岛屿,风能密度基本都在300瓦/平方米以上,台山、平潭、大陈、嵊泗等沿海岛屿可达 500瓦 /平方米以上,其中台山岛风能密度为534瓦/平方米,是我国平地上有记录的风能资源最大的地方。根据风能资源普查成果,我国5~25米水深、50米高度海上风电开发潜力约2亿千瓦;5~50米水深、70米高度海上风电开发潜力约5亿千瓦。

我国海上风能资源丰富主要受益于夏、秋季节热带气旋活动和冬、春季节北方冷空气影响。各沿海省、市由于地理位置、地形条件的不同,海上风能资源也呈现不同的特点。从全国范围看,垂直于海岸的方向上,风速基本随离岸距离的增加而增大,一般在离岸较近的区域风速增幅较明显,当距离超过一定值后风速基本不再增加,平行于海岸方向上,我国风能资源最丰富的区域出现在台湾海峡,由该区域向南、北两侧大致呈递减趋势。

台湾海峡年平均风速基本在7.5~10米/秒之间,局部区域年平均风速可达10米/秒以上。该区域也是我国受台风侵袭最多的地区之一,风电场以IECⅠ或Ⅰ+类为主。从台湾海峡向南的广东、广西海域,90米高度年平均风速逐渐降至6.5~8.5米/秒之间,风电场大多属于IEC 或Ⅱ类。从台湾海峡向北的浙江、上海、江苏海域,90米高度年平均风速逐渐降至7~8米/秒之间,浙江和上海海域风电场大多属于IEC Ⅱ至Ⅰ+类,江苏海域风电场大多属于IEC Ⅲ或Ⅱ类。位于环渤海和黄海北部的辽宁、河北海域90米高度年平均风速基本在6.5~8米/秒之间,该海域风电场大多属于IEC Ⅲ类。我国沿海各省风资源统计见表 1。

综上所述,我国大部分近海海域90米高度年平均风速在7~8.5米/秒之间,具备较好的风能资源条件,适合大规模开发建设海上风电场。我国长江口以北的海域基本属于IEC Ⅲ或Ⅱ类风电场,长江口以南的海域基本属于IEC Ⅱ或Ⅰ类,局部地区为Ⅰ+类风电场。与Ⅰ类风电场相比,Ⅲ类风电场 50年一遇最大风速较低,适合选用更大转轮直径的机组。由于单位千瓦扫风面积的增加,同样风速条件下,Ⅲ类风电场的发电量更高。风电场理想的风资源应该是具有较高的年平均风速和较低的50年一遇最大风速。因此,从风能资源优劣和受台风影响的角度考虑,长江口以北的海域更适合海上风电的发展。

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