中國儲能網(wǎng)訊：據(jù)報道，位于唐山灣、規(guī)模為300臺，每臺單機容量為4兆瓦的京津冀地區(qū)首個海洋風(fēng)電項目，將于2016年完成裝機和建成調(diào)試，并將于2017年初并入電網(wǎng)，直供京津冀地區(qū)使用。
京津冀地區(qū)空氣污染嚴(yán)重，發(fā)展清潔能源已成為多方共識。海上風(fēng)電是清潔能源發(fā)展的新方向之一。不久前國家發(fā)改委制定出臺了海上風(fēng)電價格政策，此舉助推了海上風(fēng)電項目的發(fā)展建設(shè)，進一步優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，促進節(jié)能減排。那么，海上風(fēng)電具備哪些優(yōu)勢，其發(fā)展前景如何，其他國家又是如何發(fā)展的?本期應(yīng)知進行介紹。
什么是海上風(fēng)電?
海上風(fēng)電是未來清潔能源新方向
由于陸地上經(jīng)濟可開發(fā)的風(fēng)資源越來越少，全球風(fēng)電場建設(shè)已出現(xiàn)從陸地向近海發(fā)展的趨勢。
與陸地風(fēng)電相比，海上風(fēng)電風(fēng)能資源的能量效益比陸地風(fēng)電場高20%~40%，還具有不占地、風(fēng)速高、沙塵少、電量大、運行穩(wěn)定以及粉塵零排放等優(yōu)勢，同時能夠減少機組的磨損，延長風(fēng)力發(fā)電機組的使用壽命，適合大規(guī)模開發(fā)。例如，浙江沿海安裝1.5兆瓦風(fēng)機，每年陸上可發(fā)電1800~2000小時，海上則可以達(dá)到2000~2300小時，海上風(fēng)電一年能多發(fā)電45萬千瓦時。
另外，海上風(fēng)電還能減少電力運輸成本。由于海上風(fēng)能資源最豐富的東南沿海地區(qū)，毗鄰用電需求大的經(jīng)濟發(fā)達(dá)地區(qū)，可以實現(xiàn)就近消化，降低輸送成本，所以發(fā)展?jié)摿薮蟆?
成本高、運營難等原因是阻礙
技術(shù)難度大 海上風(fēng)電并網(wǎng)面臨兩大技術(shù)難題，一是海上風(fēng)電的輸送，二是風(fēng)電場動態(tài)穩(wěn)定性對電網(wǎng)的影響。風(fēng)電的可控性以及風(fēng)電機組的控制技術(shù)(主動變槳控制、自動控制、自動停機等)等領(lǐng)域亟待突破。同時，風(fēng)電的短期氣象預(yù)報和風(fēng)電場的集中控制策略(以均衡負(fù)荷)也面臨技術(shù)困境。
投資成本高 為適應(yīng)海上惡劣的環(huán)境，海上風(fēng)電機組必須采取氣密、干燥、換熱和防腐等各項技術(shù)措施，且機組的單機容量較大，需配備安裝維修的專用設(shè)施(登機平臺、起吊機等)，這些都增加了海上風(fēng)電機組的成本。有資料顯示，我國陸上風(fēng)電工程造價為8000元/千瓦左右，而海上風(fēng)電則為1.6萬~2萬元/千瓦。工程建設(shè)和維護成本占據(jù)了海上風(fēng)電開發(fā)中的大部分投資。
經(jīng)濟性價比低 海上風(fēng)電的發(fā)電量是陸上風(fēng)電場的1.4倍，但投資成本是陸地風(fēng)電場的近兩倍，其經(jīng)濟性仍不如陸地風(fēng)電場。此外，海上風(fēng)電場的經(jīng)濟可行性主要取決于場址的兩大參數(shù)——水深和離岸距離，離岸距離不大、水面較淺的海域不適合建海上風(fēng)電場。
維護成本高 海上風(fēng)電場維護時，必須動用大型維護船，如利用建設(shè)施工船、專門的服務(wù)船只、直升機接送服務(wù)或者母艦類型的船只等，無論哪一種運輸方式，都意味著相應(yīng)的技術(shù)路徑和資金投入，運維成本因此攀升。有運營商表示，海上風(fēng)機故障修復(fù)成本將是陸上風(fēng)電的百倍。
此外，盡可能選用大容量的風(fēng)電機組，通過實施海上風(fēng)機機組的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計和規(guī)?；a(chǎn)，可有效降低發(fā)電成本。不過，目前海上風(fēng)電場規(guī)?；l(fā)展還有待技術(shù)的進步和激勵政策的出臺，這也成為限制其發(fā)展的因素之一。
我國發(fā)展海上風(fēng)電優(yōu)勢明顯優(yōu)勢
我國近海風(fēng)能資源豐富 東部沿海水深2~15米的海域面積廣闊，特別是江蘇等地沿海、灘涂及近海具有開發(fā)風(fēng)電的良好條件。根據(jù)《中國風(fēng)電發(fā)展路線圖2050》對我國陸地和近海100米高度風(fēng)能資源技術(shù)開發(fā)量的分析計算，我國近海水深5~50米范圍內(nèi)，風(fēng)能資源潛在開發(fā)量達(dá)到5000億瓦。
發(fā)展起點高，速度快 歐洲是世界海上風(fēng)電發(fā)展的領(lǐng)頭羊，可以為我國海上風(fēng)電的快速發(fā)展提供有益借鑒，由此發(fā)展自己的海上風(fēng)電，及時明確發(fā)展目標(biāo)，不斷完善扶持政策。
國家政策的大力扶持 2005年，《可再生能源法》把我國的風(fēng)電發(fā)展納入了法制框架。另外，我國《風(fēng)電發(fā)展“十二五”規(guī)劃》提出明確目標(biāo)，到2015年，我國海上風(fēng)電裝機容量將達(dá)到500萬千瓦，2020年底將達(dá)到3000萬千瓦。近日發(fā)改委又明確了海上風(fēng)電價格政策，并鼓勵通過特許權(quán)招標(biāo)等市場競爭方式確定海上風(fēng)電項目開發(fā)業(yè)主和上網(wǎng)電價，這對海上風(fēng)電的發(fā)展將起到極大的促進作用。
困難
我國海上風(fēng)電尚處于初級發(fā)展階段，在電場建設(shè)、風(fēng)機制造、風(fēng)電并網(wǎng)等方面還面臨諸多問題。
近海風(fēng)能資源調(diào)查不夠 海上風(fēng)電場是以風(fēng)速高、風(fēng)功率密度大、湍流強度小等優(yōu)勢來抵消巨大的投資成本，所以準(zhǔn)確分析、預(yù)測海上風(fēng)電場風(fēng)能資源對海上風(fēng)電場的建設(shè)和發(fā)展至關(guān)重要。但我國近海風(fēng)資源普查和詳查工作相當(dāng)薄弱，目前還沒有高分辨率的近海風(fēng)能資源圖譜。亟需加大投入，建立專業(yè)的技術(shù)支持隊伍，成立符合國際標(biāo)準(zhǔn)的風(fēng)能評估機構(gòu)。
產(chǎn)業(yè)和技術(shù)發(fā)展相對落后 總的來說，我國完整的風(fēng)電產(chǎn)業(yè)體系尚未形成，風(fēng)電設(shè)備的認(rèn)證體系尚未建立，還沒有掌握大型風(fēng)電機組的總體設(shè)計技術(shù)，現(xiàn)有制造水平遠(yuǎn)落后于市場需求。目前，市場的風(fēng)電機組以兆瓦級為主，而國內(nèi)最大功率的定型風(fēng)電機組都在1000千瓦以內(nèi)。要完成單機功率從百千瓦級到兆瓦級的技術(shù)提升，難度較大。
自主研發(fā)力量嚴(yán)重不足 我國尚處于引進國外先進技術(shù)的初級階段，主要通過技術(shù)轉(zhuǎn)讓和合資建廠的方式生產(chǎn)風(fēng)電機組。在這種情況下，我國海上風(fēng)電發(fā)展無法得到關(guān)鍵技術(shù)或核心技術(shù)，不僅不能從本質(zhì)上提高國際競爭力，而且容易在技術(shù)上陷入“知其然而不知其所以然”的尷尬境界。
電網(wǎng)制約 目前我國風(fēng)電場并網(wǎng)還沒有規(guī)范化，風(fēng)電沒有完全納入電網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃，且缺少一系列必要的管理辦法和技術(shù)規(guī)范以確保大規(guī)模風(fēng)電的可靠輸送和電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。
發(fā)達(dá)國家海上風(fēng)電經(jīng)驗借鑒
丹麥
丹麥?zhǔn)鞘澜缟巷L(fēng)電發(fā)展最快最好的國家，目前風(fēng)力發(fā)電占其全國電力的20%。丹麥海岸線長達(dá)7000多公里，與其相連的北海風(fēng)力資源豐富，近海地帶海床條件好，為丹麥海上風(fēng)電場的建設(shè)與開發(fā)創(chuàng)造了良好的條件。
丹麥風(fēng)電發(fā)展的成功與其政府的大力支持密切相關(guān)。發(fā)展初期，為扶持風(fēng)電產(chǎn)業(yè)，政府規(guī)定電力部門風(fēng)力發(fā)電必須占有一定的配額，在電價方面也有一定的補貼。丹麥環(huán)境部早在1979年就要求風(fēng)電強制上網(wǎng)，由電力公司支付部分并網(wǎng)成本。1992年起，要求電力公司以85% 的電力公司的凈電力價格購買風(fēng)電，這其中不包括生產(chǎn)和配電成本的稅收。
上世紀(jì)90年代初期， 丹麥實施了風(fēng)機擴容計劃，即以新型和大容量的風(fēng)機替代小型風(fēng)機或者運行狀況差的風(fēng)機，并為這樣的替代提供20% ~ 40% 的補貼。另外，從80年代初期到90年代中期，風(fēng)機發(fā)電所得的收入都不征稅。丹麥國家政府一直對地方政府施加壓力，要求地方政府優(yōu)先考慮發(fā)展風(fēng)能。
德國
德國的風(fēng)力發(fā)電裝機容量居世界首位，是風(fēng)電大國西班牙和美國的兩倍，占世界總裝機容量的28%左右。由于北部風(fēng)力最強的陸上風(fēng)電開發(fā)區(qū)已接近飽和，德國政府加大力度開發(fā)海上風(fēng)電，計劃到2015 年海上風(fēng)電裝機達(dá)到300萬千瓦，到2020 年達(dá)到1500萬千瓦，2030 年達(dá)到3000萬千瓦。德國政府運用經(jīng)濟杠桿和法律手段，對海上風(fēng)電給予扶持，如加大政府建設(shè)投資、提供比陸上風(fēng)電更高的補貼等，為海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?fàn)I造有利的外部條件。1991 年1 月1 日，德國政府頒布了《輸電法》，這是德國開始風(fēng)能商業(yè)利用后制定的第一部促進可再生能源利用的法規(guī)。2000 年4 月1 日，具有劃時代意義的《可再生能源法》在德國開始生效。海上風(fēng)電項目在德國開始爆炸性地增長。
西班牙
西班牙政府認(rèn)為，海上風(fēng)電是實現(xiàn)中長期可再生能源發(fā)展目標(biāo)的決定性因素，并把海上風(fēng)電納入修訂后的優(yōu)惠電價范疇，建立了海上風(fēng)電場審批制度。具體來說，上網(wǎng)電價最高可達(dá)16.4歐元/千瓦時，項目的最小規(guī)模為50MW，兩年內(nèi)擁有風(fēng)資源評估和開展環(huán)境研究的專有權(quán)，允許對風(fēng)電場規(guī)格參數(shù)保持一定的靈活性等。西班牙設(shè)定的上網(wǎng)電價幅度足以支持試點和示范項目風(fēng)電場，法規(guī)中規(guī)定的競爭因素也意味著，海上風(fēng)電場的建設(shè)盡量少用政府財政資金。
原標(biāo)題:海風(fēng)吹來多強勁？
