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海上風(fēng)電 風(fēng)電產(chǎn)業(yè)最前沿的技術(shù)

2014-03-10 來源:英大網(wǎng) 瀏覽數(shù):710

  近日,國家能源局計劃通過一系列實質(zhì)性舉措推動風(fēng)電產(chǎn)業(yè)“回暖”,其中“積極推進海上風(fēng)電發(fā)展”的舉措格外顯眼。誠然,海上風(fēng)電資源豐富,是未來發(fā)展的重要領(lǐng)域,也是風(fēng)電技術(shù)最先進、要求最高的領(lǐng)域,同時是風(fēng)電產(chǎn)業(yè)中風(fēng)險最高的部分。
  自1991年丹麥建成世界第一個風(fēng)電場,已經(jīng)過了20多年的時間,世界海上風(fēng)電在此期間獲得了長足的發(fā)展。與陸上風(fēng)電相比,由于具有節(jié)約土地資源、風(fēng)速穩(wěn)定、紊流小、視覺及噪聲影響小等優(yōu)勢,海上風(fēng)電技術(shù)積累日趨成熟。
  然而,對于海上風(fēng)電的技術(shù)難度,即使是技術(shù)最成熟的西門子,而2010年第一季度,也曾經(jīng)調(diào)低了海上風(fēng)電項目的預(yù)期收益2億歐元,隨后在第二季度則因項目延遲發(fā)電繼續(xù)調(diào)低收益2億歐元,大概已有4億歐元的預(yù)期收益已隨風(fēng)消散,而原因“僅僅是一個輸電連接上的技術(shù)失誤”。西門子彼時能源部門的首席技術(shù)官Mark說:“我們當(dāng)時低估了海上風(fēng)電項目的難度”。
  關(guān)于中國,早在2010年7月投運上海東海大橋10萬千瓦海上風(fēng)電場,并對外宣稱中國已經(jīng)具備了獨立發(fā)展海上風(fēng)電的能力。但是,上海東海大橋風(fēng)電場距離岸線6~13千米,平均水深10米,屬于潮間帶風(fēng)電場,難度相對較低。根據(jù)測算,距離海岸線越遠(yuǎn),風(fēng)速越大,發(fā)電量可明顯增加,離岸10千米的海上風(fēng)速通常比沿岸高約25%,海上風(fēng)電必然從潮間帶走向近海、深海。然而,深海風(fēng)電不僅海流、波浪、潮汐、海床條件、沖刷等條件更加嚴(yán)峻,對風(fēng)機基礎(chǔ)、海底電纜、海上平臺集成等技術(shù)無疑將提出了更高的要求。
  東海大橋風(fēng)電場采用3兆瓦海上風(fēng)電機組,風(fēng)機基礎(chǔ)安裝在海床之上。研究表明,未來第三代多兆瓦風(fēng)機的容量將超過5兆瓦,在未來的10~15年將達到20兆瓦,風(fēng)輪直徑也將超過120米。伴隨著水深的逐漸加大,難度最大的漂浮式機組基礎(chǔ)恐怕會得到大規(guī)模應(yīng)用。這種基礎(chǔ)可以不固定在海床上,而直接漂浮在海中,通過錨鏈、纜繩等固定在一定的位置,以適用于水深超過50米的海域,并克服在風(fēng)、浪、流作用下的運動對風(fēng)機工作的影響,這樣風(fēng)機安裝、運行、維修的難度和成本勢必大幅度攀升。
  隨著政府對于發(fā)展海上風(fēng)電在規(guī)劃與政策上不斷的加強和保證,中國海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)將迎來蓬勃發(fā)展。對于依舊算是全新的海上風(fēng)電技術(shù),恰如能源轉(zhuǎn)型本身的哲學(xué)邏輯一樣,一次全新的嘗試,要求能源系統(tǒng)甚至能源經(jīng)濟模式的大改造,風(fēng)險高、難度大,然而一旦成功,就將會是全球技術(shù)無可置疑的領(lǐng)導(dǎo)者。

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