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2 发展重点及技术建议
研究表明,全球大部分海域单位面积的风能储量在2×103 (kW.h)/m2,属于风能资源的富集区。据估算,全球海深60-900 m 区域风电机组装机容量约为17.4×108kW,因此深海风力发电潜力巨大[25]。
根据全球海域风能资源分析可知,南北半球西风带资源最为丰富但破坏性天气频发(如我国南海地区),赤道附近和两极海域风能资源较为贫乏,对比发现,适宜开发海上风电的区域主要分布在南北半球中纬度附近海域[26-27]。
结合经济发达程度、能源需求量及风能资源情况来看,未来一段时期可能重点发展深海风电的区域包括[28]:
(1)欧洲大西洋沿岸以及冰岛沿海,包括北海、波罗的海、地中海、比斯开湾等海域;(2)北美洲东西海岸沿海,包括哈德森湾、墨西哥湾、圣罗伦斯湾及美国西海岸等海域;(3)东北亚地区沿海,包括渤海、黄海、日本海等海域。
上述海域风能资源丰富,平均风速约在8-9m/s左右,沿岸聚集了英国、德国、法国、美国、日本等发达经济体以及中国、俄罗斯、韩国、墨西哥等新兴经济体,电力需求量大,且远离台风等破坏性天气多发区域[29],因而应当是发展深海风电的理想地区。
基于发展深海风电的可行性和必要性,我国应提前谋划,加大工作力度,采取有力措施,推动深海风力发电技术的实用化和规模化发展。主要包括:
(1)启动深海区域风能资源探测和海床地质条件勘测工作,提前规划渤海和黄海海域深海风电场发展布局及输电线路走向;
(2)部署开发适应深海地理气候环境特点(如抗海冰、抗台风、抗盐雾等)的风电机组[30],并积极进行示范和实证;
(3)进一步验证和对比4 种漂浮式基础的经济性和实用性,积累深海风电机组的运输、施工、吊装、维护和运行经验,逐步形成标准规范;
(4)以当前海洋工程装备为基础,进一步开发集运输和吊装功能于一体的船舶平台,同时培育专业化施工运维服务公司;
(5)积极参与国际合作,共同开发深海风电机组与深海风电场,同时形成自主知识产权。
3 结论
随着能源需求的逐步增加及近海风能资源的渐次减少,深海区域必将成为风力发电技术的主战场。从目前开发趋势来看,未来几年海上风电场的离岸距离将增加到50km以上,因此现有的机组基础型式及安装技术势必不能满足新的环境要求。
漂浮式基础、整体安装及自航自升式施工平台极有可能成为未来的主流技术。北半球中纬度附近海域在发展深海风电方面具有独特的优势及迫切的需求,我国需尽早进行规划和部署。
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