沿海風能資源開發(fā)利用策略研究

（國家電投集團江西電力有限公司新能源發(fā)電分公司，江西 南昌 330096）

風能資源屬于可再生清潔能源，開發(fā)利用潛力巨大，并且是現(xiàn)階段最廉價、開發(fā)利用技術(shù)最為成熟的一種新能源。我國的風能資源非常豐富，統(tǒng)計資料顯示，我國可開發(fā)利用的陸地風能資源大約是2.53億kW,可開發(fā)利用的海上風能資源大約是7.5億kW。通過這些數(shù)據(jù)可以看出，我國沿海風能資源開發(fā)前景非常廣闊，隨著上海東海大橋、江蘇響水和廣西賓陽等海上風電場投產(chǎn)發(fā)電，充分展現(xiàn)了海上風能資源沿海的優(yōu)越性，發(fā)展沿海風電，可有效減少長距離電能傳輸，降低能源傳輸損耗，沿海城市通過開發(fā)建設(shè)海上風電場項目，能有效促進沿海城市經(jīng)濟的快速跨越式發(fā)展。

1 海上風能資源開發(fā)優(yōu)勢

（1）我國有著豐富的沿海風能資源。我國沿海的年有效風能功率密度超過200W/m2，沿海島嶼的風能功率密度最高可超過500W/m2，可有效利用的時間在7000～8000小時。例如，位于廣東省東部的汕頭市，東南瀕臨南海，全市島岸線和海岸線總長度達289公里，風能資源豐富區(qū)距離海岸小于50公里，其風能資源呈現(xiàn)出分布廣、儲量豐、開發(fā)潛力大的特點。

（2）沿海風能資源可利用率高。沿海地區(qū)風量相對固定、平穩(wěn)，如廣東汕頭位于副熱帶高氣壓帶和赤道低氣壓帶之間，受熱帶氣旋的影響，一般是冬季常吹偏北風，夏季常吹偏南風，其風能資源呈現(xiàn)出明顯的季節(jié)性，全年無靜風期，特在夏秋兩季風力較大，而此時又正值用電負荷較大季節(jié)；而且在海上風電基本在一個海平面上建設(shè)，不會出現(xiàn)因地勢高低而引發(fā)湍流渦流等現(xiàn)象，能建設(shè)大規(guī)模風電機組方陣，風能資源利用率高。

（3）占用土地資源少，保護環(huán)境、減少了污染。海上風電場風機全部分布在海床上，全部風機通過海底電纜匯聚至升壓站，整個風電場只有升壓站需建設(shè)在陸地上，占用土地面積少；同時，由于沿海地區(qū)近海灘涂大多無固定居民，人口稀少，噪聲及輻射對周圍居民影響小；工程建設(shè)征地拆遷補償費用低，大大節(jié)省了投資成本；植被破壞少，環(huán)境影響?。皇┕ぐ踩霸O(shè)備運行安全風險低。

2 我國沿海風能資源開發(fā)前景

（1）競爭力較強。目前由于我國陸上風電資源受國家林業(yè)及環(huán)保等部門政策影響，已基本開發(fā)飽和停滯，大部分電力開發(fā)企業(yè)及風電設(shè)備制造行業(yè)開始將工作重心由陸地轉(zhuǎn)向海上，并且，與陸上風能資源相比，海上風能資源開發(fā)具有更強的競爭力。首先，海上風能密度一般比陸上要高，風速高于平原沿岸20%，可增加發(fā)電量70%，同時海上基本無靜風期，可更好地利用風電機組的發(fā)電容量。其次，海平面的摩擦力小，海洋表面的粗糙度不高，風速受高度的影響較小，塔架無須設(shè)置太高，能減少風電機組成本投入。再次，海風湍流強度不高，可減少風電機組在風作用下的疲勞載荷，增加風電機組使用時間。

（2）市場前景良好。我國沿海地區(qū)經(jīng)濟較為發(fā)達，這些地區(qū)產(chǎn)業(yè)集聚，對能量的消耗數(shù)量巨大，特別是“珠三角”、“長三角”地區(qū)，缺乏一次性能源，大多數(shù)發(fā)電用煤都要由外省調(diào)入，運輸和煤源壓力非常大。另外，大部分沿海省份的工農(nóng)業(yè)用電和民用用電都使用火力發(fā)電，而燃煤發(fā)電會對環(huán)境造成嚴重污染，所以對清潔無污染的風能發(fā)電有著巨大需求，這也使得沿海風能資源市場有著廣闊發(fā)展前景。

（3）沿海未來會發(fā)展成新能源產(chǎn)業(yè)帶。開發(fā)利用沿海風能資源，可有力助推沿海龍頭產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，不但能促進環(huán)境改善，化解“電荒”矛盾，還能拓展風電產(chǎn)業(yè)鏈條。建設(shè)沿海風電項目，可促進以風電制造業(yè)為主、風電服務業(yè)為輔的全鏈條發(fā)展。另外，還能在電解鋁、鹽化工氯堿工業(yè)、PVC等深加工等高耗能產(chǎn)業(yè)中直接使用風電能源，給地方經(jīng)濟發(fā)展注入新的活力。沿海地區(qū)開發(fā)利用風能資源，通過科學規(guī)劃，高標準、高起點、高質(zhì)量建設(shè)沿海新能源產(chǎn)業(yè)帶，可有效助推沿海地區(qū)經(jīng)濟實現(xiàn)跨越發(fā)展。

3 沿海風能資源開發(fā)利用的策略

3．1 轉(zhuǎn)變觀念，重視風能資源開發(fā)利用

要高度重視沿海風能資源的開發(fā)利用，徹底轉(zhuǎn)變思想觀念，把開發(fā)利用海上風能資源作為企業(yè)發(fā)展轉(zhuǎn)型、擴大裝機容量和增加利潤的出發(fā)點，實現(xiàn)企業(yè)價值和社會經(jīng)濟健康快速可持續(xù)發(fā)展，利用當前國家政策鼓勵和補貼扶持海上風力發(fā)電項目的市場環(huán)境，企業(yè)應加大海上風電項目投資建設(shè)重視程度，前期發(fā)展部門應積極組織設(shè)計人員和工程建設(shè)專家開展實地勘查工作，建設(shè)測風塔和其他設(shè)施，開展前期風能資源勘測工作，收集近年來擬建海域氣象數(shù)據(jù)，綜合評估候選場址的交通運輸、風能資源、地質(zhì)條件、并網(wǎng)條件等情況，確保滿足項目建設(shè)可行性和經(jīng)濟性要求，確保前期資源勘測人力財力物力方面的投入力度，根據(jù)國家和電力行業(yè)海上風電場項目規(guī)范要求，編制風電場址初步設(shè)計報告和可行性研究報告報告，做好前期開發(fā)準備工作。

3．2 總結(jié)經(jīng)驗，向海上風電建設(shè)轉(zhuǎn)型

海上風電項目與陸地風電項目相比，既有陸上風電的共性，又有其特殊性，風電建設(shè)單位和風電設(shè)備制造單位要在已有的陸上風電技術(shù)經(jīng)驗基礎(chǔ)上，積極加強與相關(guān)科研機構(gòu)及專業(yè)海上風電建設(shè)單位交流學習，加快培養(yǎng)海上風電產(chǎn)業(yè)專業(yè)人才，一方面，積極探索海上風電項目建設(shè)施工新技術(shù)新方法，如海底轉(zhuǎn)井和澆筑技術(shù)、船舶吊裝技術(shù)和海底電纜施工技術(shù)，新型單管樁海底風機基礎(chǔ)，工藝簡單，成本低，與導管架吸力筒基礎(chǔ)相比，可降低成本60%以上，應用前景廣闊；另一方面，尋找適合海洋氣候環(huán)境、耐腐蝕、抗臺風材料，降低建設(shè)投資成本，大力研發(fā)新型海底防腐蝕電纜、漂浮式風機、新型海底風機基礎(chǔ)等新產(chǎn)品。

3．3 精心組織，確保風電項目穩(wěn)步推進

風力發(fā)電項目開發(fā)建設(shè)涉及的部門較多，包括國土資源、環(huán)保、氣象、供電甚至軍事等部門，溝通協(xié)調(diào)及辦證報批較為煩瑣復雜，工作面廣，工作量大，應提前做好各項前期資料的收集整理工作，特別是涉及到軍事港口或軍事出海口的海域，要及時調(diào)整規(guī)劃；要提前進行風資源資料收集整理工作，對規(guī)劃建設(shè)海域的洋流、臺風、潮汐等氣象條件進行評估；還要做好風力發(fā)電機組設(shè)備海上運輸方案及路線規(guī)劃，選擇合適的收貨港口；最后根據(jù)風電場布置和沿海情況選擇最佳海底電纜上岸點及升壓站，確保各環(huán)節(jié)工作銜接合理，為風電項目建設(shè)順利推進提供有力保障。

3．4 提前準備，培養(yǎng)專業(yè)運維隊伍

海上風電項目與傳統(tǒng)發(fā)電項目在地理位置、設(shè)備運行環(huán)境及檢修維護方式大有不同，首先，海上風電處于淺海地區(qū)，主要運維交通工具為船舶，且臺風及潮汐頻繁，運維人員首先要有較好的身體素質(zhì)，掌握海上基本生存技能和海底、海上發(fā)電設(shè)備和運行檢測設(shè)備操作技能；其次，運維人員要熟悉海上風機運行特性及維護保養(yǎng)知識，掌握海上葉片維修更換和海底電纜故障檢測技術(shù)修理等基本運維技術(shù)，出現(xiàn)問題能及時修理解決；最后，要熟悉海上應急救援方法和逃生方式，發(fā)生緊急情況能及時報警和逃生，如平臺著火、臺風及海嘯等突發(fā)事件，最大限度確保人身及設(shè)備安全。

3．5 建立氣象監(jiān)測和信息共享體系

風力發(fā)電主要依靠海風，但海上氣候多變，臺風及海嘯頻發(fā)，若操作失誤或預防不及時，可能導致嚴重風機倒塔和人身傷亡事故，要掌握海上氣象規(guī)律，提前預測風電場海域氣象情況，一方面，風電場要獨立組建海域氣象監(jiān)測預報系統(tǒng)，用于平時生產(chǎn)發(fā)電使用，同時與水利、氣象等部門建立協(xié)作共享機制，及時獲取相應氣象信息；另一方面，建立臺風、海嘯及自然災害應急聯(lián)動預警機制，成立專業(yè)應急救援隊伍，配備應急物資、裝備，要求當?shù)匕踩芾聿糠珠_展聯(lián)合應急演練，確保風電場安全可靠運行。

3．6 保護海洋生態(tài)，實現(xiàn)經(jīng)濟與生態(tài)效益雙贏

沿海地區(qū)擁有豐富的旅游資源、優(yōu)越的生態(tài)環(huán)境。在開發(fā)風能發(fā)電的過程中，應積極尋求與地方政府合作，在近海養(yǎng)殖、生態(tài)旅游、灘涂牧業(yè)、設(shè)施農(nóng)業(yè)等方面探討合作模式，借助風電項目推動地方政府新能源觀光旅游業(yè)，發(fā)展觀海潮、宿漁村、拉漁網(wǎng)等項目，共同打造沿海生態(tài)特色旅游品牌，注重海洋生態(tài)的保護，實現(xiàn)經(jīng)濟效益和社會效益的雙贏。

4 結(jié)語

總之，沿海風能資源開發(fā)利用具有非常廣闊的發(fā)展前景，能有效改善我國能源分布，減少環(huán)境污染，節(jié)約土地資源，對促進社會經(jīng)濟健康可持續(xù)發(fā)展具有非常重要的意義。