中国海洋风能资源开发利用现状与前景分析

中国海洋风能资源开发利用现状与前景分析

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时间：2013-12-24

中国海洋风能资源开发利用现状与

前景分析

摘要：追溯风能开发的历史，源远流长，足足可以追溯到公元前。随着科技的

进步社会的发展，能源问题日趋严重，致力于寻找新能源的海洋家们将目光聚焦于海洋，海洋是一个资源的宝库，约占地球表面积70%的海洋还有待于开发，而海洋风能便是一个具有十足潜力的科研项目。

关键词：海洋风能资源发展现状发展前景

序言：能源是社会发展的基石，但是随着石油、煤等传统能源的短缺问题日益

突出，社会越来越关注海洋可再生能源。为了缓解能源紧缺、节能减排和应对气候变化的影响，国家也把海洋可再生能源电站的研建和试点示范工作放在了重要位置上，加大了对海洋可再生能源的研究和示范的投入。“十一五”以来，国家加大了海洋可再生能源的研究与开发的力度，其投入远远超过了建国以来研究经费的总和【1】，设立了一批海洋可再生能源开发利用技术研究及示范项目。海洋可再生能源迎来了开发和利用的新时代。目前，海洋风能较之其他海洋可再生能源开发利用技术更为成熟，经济可行性较高，是一种较理想的可再生能源。我国海洋风能丰富，特别是东南沿海及其附近岛屿，不仅风能密度大，年平均风速也高，风能利用的潜力很大。

一：风能开发的历史

人类利用风能的历史可以追溯到公元前。古埃及、中国、古巴比伦是世界上最早利用风能的国家之一。公元前利用风力提水、灌溉、磨面、舂米，用风帆推动船舶前进。由于石油短缺，现代化帆船在近代得到了极大的重视。到了宋代更是中国应用风车的全盛时代，当时流行的垂直轴风车，一直沿用至今。在国外，公元前2世纪，古波斯人就利用垂直轴风车碾米。 10世纪伊斯兰人用风车提水，11世纪风车在中东已获得广泛的应用。13世纪风车传至欧洲，14世纪已成为欧

洲不可缺少的原动机。在荷兰风车先用于莱茵河三角洲湖地和低湿地的汲水，以后又用于榨油和锯木。只是由于蒸汽机的出现，才使欧洲风车数目急剧下降。

数千年来，风能技术发展缓慢，也没有引起人们足够的重视。但自1973年世界石油危机以来，在常规能源告急和全球生态环境恶化的双重压力下，风能作为新能源的一部分才重新有了长足的发展。风能作为一种无污染和可再生的新能源有着巨大的发展潜力，特别是对沿海岛屿，交通不便的边远山区，地广人稀的草原牧场，以及远离电网和近期内电网还难以达到的农村、边疆，作为解决生产和生活能源的一种可靠途径，有着十分重要的意义。即使在发达国家，风能作为一种高效清洁的新能源也日益受到重视。

二：国内外海上风能开发历史和现状

丹麦、瑞典、荷兰、英国等欧洲国家在海上风力发电方面起步早，发展快，不论在技术还是政策支持方面等均处于国际领先水平。1990 年瑞典架设了第一座海上风电机，标志着人类拉开了海上风能开发利用的序幕，这台具有实验性质的风机功率为220 kW，于1998 年停运。2002 年丹麦北海沿海完成了世界第一个真正意义上的大规模海上风电场—HornsRev 海上风电场，标志着海上风能开发技术逐渐走向成熟，大规模的商业化开发海上风能时代的到来，该电场离岸14～20 km（至Blavands Huk 的距离将近14 km），水深6.5～13.5 m，当地风速9.7 m/s，共安装了80 台单机容量2 MW 的Vestas型风机，总装机容量为160 MW，可以为15 万丹麦家庭提供充足的电力。2010 年4 月德国首座海上风电场“AlphaVenus”正式并网发电，该风电场装机容量60 MW，共安装了12台先进的5 MW 海洋型风机，建设海域水深30 m，距离最近的岛屿Borkum 42 km，是世界上第一个大功率深水风电场，可供5 万家庭用电需求。

中国海洋石油总公司2007 年11 月6 日，在渤海绥中油田建设完成的国内第一座海上风力发电站正式投产，标志着我国开始了海上风能的利用，同年11 月8 日实现了风力发电站的满功率运行，最大功率输出为1 511 kW，离岸距离约60 km，渤海海上风电示范项目实现了机舱、塔架、风扇叶一次安装成功，开创了中国由陆地风能转向海上风能开发的先例。【2】

三：发展风能的优势

1.风能为洁净的能量来源。

内蒙古草原上的风力发电机风能设施日趋进步，大量生产降低成本，在

适当地点，风力发电成本已低于发电机。风能设施多为不立体化设施，可保

护陆地和生态。

2.我国海洋风能资源储量丰富

中国近海地处亚洲大陆和太平洋之间，由海陆热力差异产生的气压梯度和气温梯度的季节变化，比其他地区或海域都要显著。另外，冬季高空的西风助长了气团由大陆流向海洋的势力，夏季华南的高空东风与我国东部沿海活跃的副热带高压，也助长了海洋气团进入大陆的势力。因此，中国近海及其邻近海域，是季风最发达的地区。季风不仅盛行，而且范围大、势力强。据中国气象科学研究院估算，我国在10 m低空范围的风能资源约为10 亿kW，其中，陆上约为2.53 亿kW，海上储量约为7.5 亿kW，如果扩展到50 ～60 m以上高空，风电资源将至少再扩展1 倍，可望达到20~25 亿kW。据国家海洋局组织的908 专项“我国近海海洋能调查与研究”项目对海洋风能的初步估算结果表明，我国近海（不包括台湾省）50 m 等深线以浅海域10 m 高度风能储量约为9.4 亿kW。海上风速较陆地大且日变化小，适合采用单机容量较大的风机，同时海上风能资源有效利用小时数高，可充分利用风电机组的发电容量。

3.中国发展风能的潜力巨大

截至2009年底，欧盟4.8%的电力供应来自风能发电。德国是欧盟风能发电第一大国，总量达到25777兆瓦，超过西班牙、意大利和法国。英国作为欧盟第五大风能发电国家，准备在今后十年投资1150亿欧元在北海建设风能发电。法国2009年风能发电增长31%，总量达到4492兆瓦。但法国从2011年开始，因旅游景观和候鸟迁徙路线等原因，在法国安装中型或大型风能发电机组（高度超过12米）的审批手续会更严格，这在某种意义上将会限制风电的继续发展。

在中国，2006年国家发改委会、科技部、财政部等8部门联合出台了《“十一五”十大重点节能工程实施意见》。依据十项节能重点工程的标准以及政府支持环保节能产业的政策导向，未来工业设备节能更新改造、建筑节能、节油及石油替代以及可再生能源这几大节能领域将获得快速发展。【3】

中国的风能发展相对于发达国家来说发展极为缓慢，然而现在中国目前是全球最大的风电市场，也是全球最大的风力发电机组生产基地。直至2009年年底，中国国内的风能装机容量有2500万千瓦。《全球风能展望2010》预测，中国国内的风电装机容量在2020年将达到现在的十倍。【4】

四：发展海洋风能的不利因素与发展前景

海洋风电虽然是无污染的清洁能源，但也会对环境造成一定的负面影响。如，风力发电机运行过程中叶片切割空气和机组运转都产生噪音；随着发电机叶片的