海上风电发展现状及前景分析

随着风力发电的迅速发展，地面风力发电需要占有土地，影响自然景观，给周围居民生活带来不便等负面影响也逐渐暴露出来。为此，将风力发电机组从陆地转向海面在欧洲已经成为一种新的趋势。基于海上及陆地风力发电机组的不同叶尖速比设计，另外由于海上的大型风力发电机组对噪声的要求较低，采用较高的叶尖速度可降低机舱的重量和成本。国外除根据海上特点对海上风力发电机组进行特别设计和制造外，对海上风电场的建设也做了很多工作，包括对海上风电场的风资源测试评估、风电场选址、基础设计及施工、风力发电机组安装等做了深入研究，并开发出专门的海上风资源测试设备及海上风电场的安装平台。

目前，已投入商业运行的风力发电机组单机容量达5MW，并网风力发电场规模逐渐增大，风电所占比例达3%或更大。大型风电场正从陆地向海上发展，这是由于海洋风资源丰富，不占用土地，机位选择空间大有利于场地选择，受环境制约少，且海上风速高、湍流强度小、风电机组发电量多、风能利用更加充分，其能量收益比沿海风能资源丰富地区的陆地风机高20%～40%。近海风电投资成本是陆地的一倍（达2万元/kW），其中，风机（含塔架）占58%，基础占20%，电气系统占16%，项目管理占4%，其他占2%。

在近海风电研究方面欧洲走在世界前列。其中，丹麦在1991年建成世界上第一个海上风电场，2003年在南海岸建成最大海上风电场（Nysted，装机容量16.56万kW），规划至2030年近海风电场装机容量达4000MW；2010年德国新增风力发电装机容量1551MW，德国政府计划2030年装机23GW；荷兰政府计划2020年近海风电装机容量6000MW；瑞典计划2019年近海风电装机容量3300MW。欧洲规划到2020年，近海风电装机容量达到240000MW，年发电量720TWh，可以满足1/3的欧洲用电量。(www.xing528.com)

2010年全球新增风电装机容量2700万kW，累计装机容量已达1.2亿kW；其中中国新增风电装机容量1200万kW，居全球第二。近年来我国新增风电装机容量以年均100%的速度高速发展，目前我国风电开发主要集中在陆上，海上风电资源开发也在逐步推进。到2020年，我国风电装机容量将增至1亿kW。

来自国内外的专家学者指出，我国发展海上风电仍存在一些困难和问题，其中比较突出的问题有：由于海上风电为间隙性发电，对电网的安全稳定运行带来一定风险。此外，海上风电场发电运行效率低，真正满发功率的时间不足10%；无功消耗大、系统稳定性差；输电损耗大，海上远距离交流传输更困难；成本高昂，机组维护困难；国内尚未制造出适合海上风电机组安装的专用船舶和设备。2006年，“桑美”台风登陆浙江苍南县，其78.1m/s的风速对苍南风电场造成毁灭性破坏，28台机组中的20台不同程度损坏，其中不少被完全吹倒、风机桨叶折断。台风登陆尚且造成如此大的破坏力，台风在海上的摧毁力则更加巨大。