中国近海风电场浅谈
浅谈近海深水区海上风电施工方案及难点问题
浅谈近海深水区海上风电施工方案及难点问题发布时间：2021-07-23T06:51:46.433Z 来源：《中国电业》（发电）》2021年第7期作者：陈煊平[导读] 截至2018年11月，我国海上风电并网发电容量累计358万kW。
2020年，尽管受新冠疫情影响，全球海上风电新增装机容量仍然超过5.2GW，年新增装机再次创历史新高。
中国能源建设集团广东火电工程有限公司 510730摘要：海上风电工程是近两年我国电力行业主要开发内容之一，随着我国社会经济、科技、技术水平的不断提升，海上风电工程发展速度加快、装机规模不断扩大、风机功率不断在增加，对施工方案、施工过程的要求不断提高，如何克服海上风电施工难点，是当下需要思考的主要问题。
本文分析海上风电施工方案实施难点及其应对方法，提出了基于难点控制的近海深水区海上风电施工方案实施策略。
关键词；近海深水区海上风电；施工方案；难点；解决方法截至2018年11月，我国海上风电并网发电容量累计358万kW。
2020年，尽管受新冠疫情影响，全球海上风电新增装机容量仍然超过5.2GW，年新增装机再次创历史新高。
截至2020年底，全球海上风电累计装机容量32.5GW，比2018年底的数字增长了19.1%，中国凭借2.1GW的新增海上风电装机规模引领2020年增量市场。
截至2020年底，全球已投运海上风电场共162个。
随着海上风电项目的不断展开，近海资源逐步开发，项目往深水区发展的趋势明显，深水区海上风电施工难点问题愈发明晰，工作人员要根据海上风电实际情况，明确其基础施工难点问题，提出切实可行的解决方案，有序推进深水区海上风电施工进程，进一步开发风电能源，促进风力发电行业的健康发展。
一、海上风电施工方案实施难点及其应对方法以我国阳江某海上风电场项目举例，其位于广东省阳江市海域，采用四桩导管架结构，位于近海深水区，水深在36-52m之间。
地质条件较为复杂，工程打桩深度较大，且广东区域海况一般，近海施工作业窗口较少，海底地形较为复杂，项目的整体建设施工难度较大。
中国近海风力发电的发展及技术体系探讨
作者简介 ： 李清勉 （ ９ ９ ） 女 ， １ ８一 ， 北京人 ， 在读 ， 本科 专业为电气工程与 自动化 。
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究 与
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另外 ，海 上 风 电的 年发 电 利用 小 时一 般 可在
在 近海 风 电项 目的初期 阶段 ，必 需 大量收集 场址周 围的相关 信息 以便 做 出正 确 的项 目决 策 。在选择 近 海 风 电的场址 时 ， 除了需要 考虑 风能 资源 、 深和海 水 底地 质条 件 以外 ． 总体规 划时对 海上 油 田 、 在 军事设
ＭＷ上 海东 海 大桥 海上 风 电场 开工 建设 。风 电场 由
３ 台 国 内最 大单 机 容 量 的风 电机 组组 成 ， ４ 总装 机容 量 １２ＭＷ， 计 年发 电利 用 小 时数 为２６０ｈ 年上 ０ 设 ０ ，
网 电量 为２６ ｘ ０ ｋ ｈ ． １ Ｗ・ ７ 尽 管 目前 规模 尚小 ， 海上 风 电是 欧盟 和 中 国 但 普 遍 看好 的可再 生 能源 发 展方 向 。据估 计 ， １ ０ ０ ￣ ２２ １ 年 ， 洲 风 电装 机 容 量 为 １ ｘ ０ ． 上 风 电装 欧 ． １ｓ ８ ＭＷ 海 机 容 量 ８ ｌ ｘ ０ ＭＷ ，而 中 国 到 ２ ２ 年 可 实 现 １ ｌ ００ ０ ｘ ＭＷ的风 电装 机 总容量 ，海上 风 电 累积装 机 容量 则 有 望达 到３ １ ｘ ０ ＭＷ［ 。 】
０ 引 言
随着社会 的发展 ， 、 煤 石油 、 天然气等不可再生 能 源 愈来 愈 显 得 短 缺 。开发 各 种 新 型 的可 代 替 能
源 ， 就 成为 公众 关 心 的话题 。风力 发 电（ 电 ） 早 风 由
国内海上风电发展现状及趋势-概述说明以及解释
国内海上风电发展现状及趋势-概述说明以及解释1.引言1.1 概述海上风电是指在海洋上利用海风发电的一种可再生能源形式，近年来在全球范围内得到了快速发展。
作为绿色能源的一种，海上风电具有环保、高效、可持续的特点，被广泛认为是未来能源领域的重要发展方向。
在国内，海上风电发展也取得了显著的成就。
经过多年的发展和探索，我国已成为全球最大的海上风电市场之一。
截至目前，我国海上风电装机容量已经超过了XXGW，遥遥领先于其他国家。
海上风电项目的规模和数量也在不断增加，海上风电已经成为我国新能源领域的一颗新的璀璨明珠。
然而，我国海上风电发展仍面临一些挑战和问题。
一是技术和成本方面的挑战，包括风机设计、基础设施建设和维护等方面的问题；二是政策和市场环境的不完善，包括政策扶持力度不足、管理和监管机制不完善等问题；三是与海洋生态环境的冲突和影响问题，包括对渔业资源的影响、环境保护等问题。
针对这些问题，未来国内海上风电发展仍面临一些挑战和压力。
但同时也有一系列的发展趋势和机遇。
首先，我国政府加大了对海上风电产业的支持力度，出台了一系列的政策和措施，为海上风电的发展提供了更好的政策环境和市场机制。
其次，技术的创新和突破将进一步降低海上风电的成本，提升其竞争力。
此外，随着科技水平的不断提升，海上风电的装机容量将继续增加，海上风电将成为国内能源结构的重要组成部分。
综上所述，国内海上风电发展正处于快速增长的阶段，取得了一系列的成就和进展。
未来随着政策和技术的不断完善，以及市场的进一步开放，国内海上风电发展前景将更加广阔。
同时，我们也需要进一步关注环境保护和生态平衡问题，合理规划和管理海上风电项目，实现海上风电行业的可持续发展。
1.2文章结构1.2 文章结构本文将主要围绕国内海上风电的发展现状和趋势展开讨论，并深入分析影响国内海上风电发展的重要因素。
文章分为引言、正文和结论三个部分，具体结构如下：1. 引言部分1.1 概述：介绍海上风电作为清洁能源的重要组成部分，具有的优势以及国内海上风电产业的重要性和发展态势。
我国海上风电发展现状及问题分析
我国海上风电发展现状及问题分析摘要：随着各国对清洁能源和可再生能源发电的日益重视，我国可再生能源，特别是风能的发展进展迅速，成为我国能源发展的极其重要组成部分。
我国海上风能资源丰富，在发展海上风电方面具有独特的优势。
然而，与陆上风电相比，海上风电的发展面临着一些新的问题和挑战。
本文系统地整理了我国海上风电装机容量的发展现状和未来规划，结合海上风电的资源条件和部分地区的项目建设进展，研究了海上风电项目发展中存在的困难和问题，提出了促进中国海洋发展的建议。
这些风电发展措施有望为今后海上风能资源的有效利用和大型海上风电场的建设提供参考。
关键词:海上风力发电,现状,未来规划,问题,解决方案一、引言近年来，经过多年的快速增长，中国风电装机容量居世界第一。
海上风电是风电技术的前沿，是国际风电产业发展的关键领域。
目前，欧洲国家海上风电已进入大规模发展阶段，我国海上风电仍处于起步阶段。
然而，中国正在大力推动海上风电的发展，这将以陆上风电的发展为基础，实现陆上和海上风电的综合发展，旨在成为一个大型风电国家[1]。
随着风电产业的快速发展，可开发的土地风能资源越来越少。
海上风电场稳定性强，湍流强度小、风能强、土地资源占用减少、噪声污染低，受到了各国的广泛关注。
本文根据我国海上风电发展的现状、规划和政策，以及海上风电项目的进展，对我国海上风电的发展进行整理和分析，并对我国海上风电的发展提出建议。
二、中国海上风电建设装机容量及发展规划从近到远，海上风电建设区分别为潮间带、潮下带潮带、近海区、远海区。
潮间带是指潮期最高潮位与最低潮位之间的海域。
潮下泥滩一般是指最低潮位与水深5米之间的海域。
近海一般是指在最低潮位以下5-50米之间的水域。
远海地区水深50米以上，低于最低潮位。
目前，中国海上风电场已为海上风电场。
中国海上风能资源丰富。
拥有超过18000公里的大陆海岸线，海洋面积可超过300万平方公里，是上海最丰富的风能资源之一。
近海风电场的规划与利用研究
近海风电场的规划与利用研究近年来，随着全球对可再生能源的需求不断增加，近海风电场作为一种潜力巨大的能源利用形式，受到了广泛的关注。
本文将探讨近海风电场的规划与利用研究，介绍其背景与现状，并探讨相关的挑战和潜在机会。
1. 背景与现状近海风电场指的是安装在近海水域的风力发电设施。
相比于陆上风电场，近海风电场具有以下优势：首先，近海风速较高，风能资源更加丰富，可以提供更高效稳定的发电能力；其次，近海风电场可以避免土地使用问题，减少对陆地生态环境的影响；此外，在满足能源需求的同时，近海风电场还可以带动经济发展，促进当地产业升级。
目前，世界各地已经建设了众多的近海风电场，例如英国的“伦敦阵风电场”、德国的“泰姆登风电场”和中国的“东海风电场”等。
这些风电场成功地证明了近海风电的潜能及可行性。
2. 规划与设计近海风电场的规划与设计是其成功运行的关键。
首先，选址是关键。
选址需要考虑风能资源、水深、地质条件等因素，以确保风电场的发电效率和安全性。
其次，设备选择也是重要的一环。
高效的风力涡轮机和可靠的电力传输设备能够提高风电场的发电效率和可靠性。
最后，风电场的布局设计需要综合考虑风机间距、电网连接等因素，以实现最佳的利用效益和经济效益。
3. 环境影响与保护近海风电场的建设和运行既带来了绿色清洁能源，又对生态环境产生一定的影响。
因此，在规划和设计过程中，环境影响评估及有效的环境保护措施是必不可少的。
定期监测和评估风电场对海洋生态系统、水产资源和鸟类迁徙等的影响，可以帮助及时采取措施，减少负面影响。
此外，科学合理的风电场布局和设备设计，可以减少对海洋生态系统的干扰，保护海洋生态环境的完整性。
4. 经济效益与可持续发展近海风电场的建设和利用不仅能够提供清洁能源，还可以带动经济增长和可持续发展。
首先，风电场建设过程中会创造大量的就业机会，促进当地劳动力市场的发展。
其次，风电场运行过程中需要进行维护和管理，进一步刺激了相关服务业的发展。
开发海上风电场若干问题浅议
万方数据＿Ｅｌ专题研究海上风电场前期工作除需达到一般陆上风电前期工作的要求外，还应借鉴国外风电场的设计经验，建立包括风速，风向、风频、潮位、波浪．海流、地质条件等在内的全水文气象要素的数学模型，并开展必要的现场海洋水文资料观测，供建立、修正数学模型和进行回归验证使用。
并收集海床泥沙及其演化、数模分析等资料，为风电机组基础防冲，淤积设计提供依据。
（４）关于风机基础及施工组织。
海上风机组除需承受更大的风速载荷外，还要经受海浪袭击，对风机基础要求更高，同时，海上施工受大风、大浪及潮流影响，施工难度极大。
因此，前期工作必须结合海洋水文及地质条件，对风机基础型式及海上施工组织进行深入研究。
（５）关于台风影响。
我国是受台风影响最大的国家之一，台风影响我国沿海地区每年平均１１次，其中强台风卜２次，强台风主要影响长江１３以南地区。
台风是强烈的旋转风，能引起叶片，塔架和传动机构的扭曲损伤。
２００３年９月２日“杜鹃”台风使我国汕尾风电场的２５台机组中的１３台发生不同程度的损伤，２００６年８月１０Ｂ。
桑美”超级台风在浙江苍南县登陆，风速达６８米／秒，造成５台风机被刮倒，１台机头刮掉，２０台叶片刮坏。
因此海上风电开发必须研究解决抗台风问题。
目前应积极研究５０年一遇台风的极大风速、湍流强度、凤垂直切变和风谱特性等，为制订我围风电装备标准提供科学基础。
并大力开展抗台风装备的研制。
２．关于海上风机设备目前，国产风机最大单机容量为华锐３ＭＷ机型（尚未正式量产），可用于海上风电场；而国际上已开发出３．６ＭＷ、４ＭＷ、５ＭＷ和６ＭＷ海上风电机组，并示范成功。
由于国内大型海上风电机组技术落后、生产能力低，大型海上风机供应将成为我国海上风电发展的重要制约因素。
上海东海大桥海上风电场在风机设备招标时就遇到外商漫天要价，并提出苛刻的供货条件，最终导致流标，建设进度受到一定的影响。
因此，加快大型海上风电机组的开发研制已是我国发展海上凤电的当务之急。
我国东南沿海海上风电场建设的探究
我国东南沿海海上风电场建设的探究引言海上风电是一种清洁、高效、可再生的能源，近年来得到了国内外的广泛关注和投资。
在推进能源革命的大背景下，我国东南沿海地区因其平静的海域和充足的风资源，成为了海上风电建设的热门地区。
本文将探究我国东南沿海海上风电场建设的现状、挑战和前景。
一、现状1、规划我国已经将海上风电列为重要的可再生能源开发领域之一，到2030年，将具备规模化应用基础的海上风电装机容量将超过1000万千瓦。
其中，东海、南海和黄海是我国三大海上风电开发区域，装机容量分别为500万千瓦、300万千瓦和200万千瓦。
东海地区的发电量占国家总发电量的15%左右，南海和黄海地区则是我国能源进口的重要通道。
2、建设进展目前，东海已经完成了三个海上风电场建设，分别是上海“东海桥”风电场、浙江“舟山群岛”风电场和福建“绿创海洋牧场”风电场。
这些风电场在发电量、稳定性和接入系统方面达到了预期的效果。
同时，南海和黄海地区也在加速海上风电场建设。
据国家能源局数据，南海已经建设了6个风电场，总装机容量达到550兆瓦。
黄海地区目前正在规划，将建设不少于10个风电场。
二、挑战1、技术难题海上风电建设面临着更高的技术难题，主要表现在以下方面：（1）复杂多变的海洋环境影响风机的使用寿命和维护成本；（2）海上通讯和智能化监测的不成熟，增加了风机的失效和意外停机的风险；（3）新技术新材料的研发投入成本过高。
2、设备成本海上风电场成本相比陆上风电场更高，主要是因为以下两个方面：（1）海上风机设计必须考虑到潮汐、海浪、风暴等极端气象条件，因此建设成本高于陆地风电；（2）海上安装运维成本高于陆地，由于海上设备和人员的调配和基础建设的困难，会导致设备维护颇费周折。
3、政策和环保压力虽然政府相关部门多次表态鼓励海上风电建设，但是实际操作中涉及到多个部门和问题，需要不同部门配合协调。
此外，环保问题也是海上风电建设的一个难题。
建设海上风机，不仅需要数据评估，环境影响评估，还需要在项目运营期间保障海域中海洋生态的健康。
浅谈海上风电场输电方式
浅谈海上风电场输电方式摘要：随着绿色能源的不断发展，我国海上风电发展快速，其中海上风电输电系统具有重要的作用。
海上风电可以保证我国东部的能源电力供应，我国海上风电项目逐步由近海浅水区向深水区拓展，相关输电方式成本性越发凸显，选取合适的输电方式、降低成本是海上风电逐渐向深远海化、规模化发展的关键。
本文主要讲解海上风电场轻型直流输电方式的情况。
关键词：海上风电场；输电方式；研究在我国海上风能中具有丰富的资源，在5米到25米水深，50米高度的位置具有2亿千瓦的海上风电开发潜力；在5米到25米水深，70米高度的位置具有5亿千瓦的海上风电开发潜力[1]。
另外在深远海、近岸潮间带等也有丰富的风能资源。
我国海上风电资源多集中在东部沿海地区，海上风电的开发，有利于推动工业的绿色转型发展，减少化石能源应用，保证能源电力供应。
但是由于运行以及施工环境恶劣，海上风电的建设、电能输送以及运行维护的成本高于陆上风电，制约海上风电的大规模发展。
海上风电场的场地面积要多于陆上风电场，风电机组之间距离更大，且具有分散化、间歇性等特点，增加与电力系统之间稳定连接的难度。
1 传统海上输电系统的概述海上风电场连接陆上电网过程中主要使用高压直流输电方式或者高压交流输电方式[2]。
高压交流输电方式主要适合近距离输送或者小规模输送。
在高压交流输电方式中，实施方案成熟度较高，近海输电的结构简单，成本比较低，具有较高的可靠性，工程的运行经验比较丰富，但高压交流输电方式具有明显长距离输送电缆电容效应、突出的过电压问题、很难控制无功电压等缺点。
高压直流输送方式可以分为基于电压源换流器的高压直流输电以及基于线性整流换流器的高压直流输电。
在线性整流环流器的高压直流输电中对附属设备以及换流器站具有较高的要求，还需要具有较多空间，需要非常大的海上换流器平台，在运行过程中很容易受到交流网络的干扰，如果出现这种干扰，会造成高压直流输电系统的切断，因此这种技术不适合在海上风电输电中应用。
海上风电场经济性及风险因素浅析
海上风电场经济性及风险因素浅析与其它新能源相比，风电具有建设周期短、投入运营快的特点，其技术相对较为成熟，发电成本接近火电成本，近年来我国风电装机以每年超过100%的速度增长。
至2009年末，我国风电计装机已达16130MW，其中全部为陆地风电。
由于我国陆地风能资源主要分布在“三北”地区，装机容量占比75%左右，但这些地区绝大部分属于中国电网的末端，电网建设相对落后，从2010年规划装机及区域电网容量看，内蒙、东北、甘肃、新疆地区风电装机已超过当地电网总容量的10%（表1），因此，未来3-4年，在特高压电网建成之前，这些区域的风电发展规模将遭遇电网消纳能力瓶颈（国际普遍经验表明，风电上网电量在电网容量3%以内对电网没有影响，5%左右时可通过适当的技术措施减少影响，10%以上将影响电网的稳定运行）。
海上风电较陆上风电相比具有风速高且稳定，年利用小时数高、不占陆地面积、对环境影响小、靠近电网负荷中心等特点。
在陆上风电短期遭遇电网瓶颈的背景下，我国启动了海上风电项目特许招标项目。
表1.“三北”地区装机容量情况（单位：万千瓦）（数据来源：各地发改委、wind资讯）一、世界海上风电发展现状目前的风电场主要分为陆上（包括滩涂）和海上（如图1）。
其中海上风电场又分为潮间带和中、深海域。
图1.风电场分类(图片来源：东莞证券)表2.陆上及海上风电场比较1．海上风电发展规模及速度海上风电开发在全世界都是新生事物，其开发难度要远大于陆上风电，从技术上来讲，海上风力发电技术要落后陆上风力发电10年左右，成本要较陆上风电高1-2倍。
目前世界海上风电主要集中在欧洲，占全球总装机量的99%。
自1991年丹麦第一座海上风电场建成到2000年十年中，仅完成了31.45MW的海上风电装机容量，随着海上风电整机技术及风电场建设技术的逐步成熟，从2000年到2008年，欧洲海上风电装机容量年复合增长率达到37.1%。
从欧洲的8个国家已有规划来看，2010年、2015年欧洲海上风电装机容量将分别达到3500MW、15000MW，未来五年欧洲海上风电将进入大规模发展期（图2）。
近海风电场中基于风力预测的风机可靠性分析
近海风电场中基于风力预测的风机可靠性分析随着近年来环保意识的提高，可再生能源逐渐成为世界能源发展的重要方向。
其中，风能被认为是最具有发展潜力的清洁能源之一。
在海上建设大型近海风电场，不仅可以满足国内能源需求，还可减少污染排放，保护海洋生态环境。
然而，随着人们对风力发电的需求不断增加，风电场的风机可靠性问题也越来越受到关注。
近海风电场中的风机可靠性问题风机作为风力发电的核心设备，其可靠性一直是风电场建设和运维过程中的关键问题之一。
近海环境复杂，海水、海风、海浪等都会对风机产生不同程度的影响，从而导致风机设备的逐渐老化和损坏。
风机故障不仅会导致电力损失，还会给维护带来不小的经济成本。
据统计，近海风电场中80%的故障都是由风机设备引起的，而且这些故障往往是从原本极小的机械故障演变而来。
因此，如何提高风机设备的可靠性和安全性，成为了风电场建设和运维的重要课题。
基于风力预测的风机可靠性分析风机可靠性分析是指通过对风机设备运转数据进行统计分析，评估设备的健康状况和故障风险。
随着大数据分析和物联网技术的发展，风机设备运作数据不断积累，这为风机可靠性分析提供了有力的数据支持。
同时，基于近海风电场的特殊性，风力预测技术也被广泛运用于风机设备可靠性分析中。
风力预测技术可以帮助风电场预测未来的风能收益和发电功率，从而在预测风量明显不足或过剩的情况下，调整风机设备的状态，提高其应对突发情况的能力，降低设备的故障风险。
例如，在风力预测技术的帮助下，可以更好地分析设备的动态运行数据，及时发现异常故障并进行相应的修复和调整。
同时，通过分析风力预测系统的数据，风电场还可以快速响应风量变化，及时调整风机的转速和桨叶角度，增强设备的稳定性和安全性。
除此之外，利用人工智能技术对大量的实时数据进行处理和分析，可以有效预测风机设备异常和故障的概率，提前进行预测和预警，从而降低故障风险和维护成本。
总结近海风电场中，风机可靠性问题受到广泛关注。
浅析我国海上风电发展现状与技术
浅析我国海上风电发展现状与技术中国风力资源储量丰富，根据中国气象科学研究院统计评估，我国陆地可开发的风能资源储量约为250 GW，近海约为750GW。
近年来，在国家开发利用可再生能源政策推动下，我国陆地风电产业迅速发展。
与此同时建设用地、电网条件以及环保等因素对陆地风电发展的制约作用也日益突显。
而我国近海丰富的风力资源、地广人稀的海岸滩涂地带和岛屿，以及东南地区繁荣的电力市场，都为我国发展海上风电提供了有利条件¨引。
而与欧洲发达国家相比，我国海上风电建设尚处于探索起步阶段M1。
1 近海示范风电场概况1．1绥中油田风电场2007年11月，我国第一个海上风力发电示范项目在渤海绥中SZ36-1油田建成发电，这标志着我国海上风力发电探索取得实质性突破。
该项目利用渤海绥中SZ36．1油田中闲置系泊平台作为海中风机基础，安装了一台金风1.5MW风机，所发电能在海上并入柴油机供电系统。
该项目为海上风电机组运输、安装和运行维护积累了经验，为风电机组海洋适应性、燃料／风力互补的电力系统研究提供了宝贵数据。
由于接人的是孤立的海上平台电网，其科研价值要高于商业价值。
对于海上风电项目的商业化运作，还需要进一步尝试。
1．2上海东海大桥风电场上海东海大桥100MW级海上风电场示范项目，位于上海东海大桥东侧1～4km、南汇沿线以南8～13km的上海市海域，规划安装34台3MW风电机组，设计年发电量2.6亿kWoh。
2009年9月，上海东海大桥风电场首期3台3MW风电机组实现并网发电。
工程中实现了多项技术改进和自主创新，是我国海上风电开发的重要参照。
2 海上风电关键技术海上风能优于陆地风能：海面粗糙度小，离岸10km的海上风速通常比沿岸陆地高约25％，有利于增大机组容量；海上风湍流强度小，具有稳定的主导风向，有利于减轻风机疲劳；海上风切变小，因而降低塔架高度。
另外，在海上开发利用风能不涉及土地征用、噪声扰民等问题，适用于人口比较集中，人均面积相对较小、濒临海洋的国家或地区。
浅谈海上风电发展趋势
浅谈海上风电发展趋势海上风电是指将风力发电机组安装在海上水域中，利用海上的风力资源进行发电。
相比陆地风电，海上风电具有风能资源更丰富、风能稳定性更好、视觉污染相对较小等优势，因此在近年来受到越来越多的关注和投资。
海上风电的发展趋势是逐渐向深海方向推进。
近岸风电是海上风电的初始阶段，将风力发电机安装在离海岸较近的浅海水域中，风速相对稳定，施工和维护相对容易。
近岸风电的用地需求较大，且与航道、港口等水域利用相冲突，因此逐渐向深海发展成为海上风电的趋势。
深海风电可以有效避免地面限制，利用风能资源更为丰富，同时对视觉污染的影响也相对较小。
目前，国内外已有多个深海风电项目正在筹备和实施当中，预示着未来深海风电将成为海上风电发展的主要方向。
海上风电技术的发展趋势是越来越大型化和高效化。
当前，海上风电机组的容量普遍较小，一般在3-5兆瓦左右，而陆地风电机组的容量已经发展到了10兆瓦以上。
随着技术的不断进步和成本的降低，海上风电机组容量逐渐增大已成为必然趋势。
大型化的风电机组能够更好地利用海上风能资源，减少设备数量和占地面积，提高发电效率。
海上风电技术还将朝着智能化、自动化方向发展，通过高效的运维系统和智能化控制技术，降低维护成本和风险。
海上风电领域的政策支持和投资环境将进一步完善。
随着海上风电的发展，各国政府对海上风电行业的政策支持将不断加大。
海上风电具有较高的经济效益和能源转型的战略意义，各国政府将继续加大对海上风电的政策支持力度，提供更多的政策激励和支持措施，为海上风电企业提供更好的投资环境。
随着技术的不断进步和成本的降低，投资回报周期将进一步缩短，吸引更多资金投入到海上风电领域。
海上风电的国际合作将进一步加强。
海上风电是一个高度技术密集型的产业，不同国家在海上风电技术、标准、设备制造等方面都有自己的优势。
在国际合作的基础上，各国能够共享经验、共同研发，降低成本，提高效益。
随着全球对可再生能源需求的增加和能源转型的压力，海上风电的国际合作将成为未来发展的重要方向。
中国近海海上风场分布特征研究——以近10_年(2010—2022_年)为例
第２６期２０２３年９月江苏科技信息ＪｉａｎｇｓｕＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＮｏ ２６Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒꎬ２０２３基金项目:上海勘测设计研究院有限公司科标业ꎻ项目名称:基于多源卫星遥感数据的海上风电场海洋环境参数分析研究ꎻ项目编号:２０２１ＦＤ(８)－００１ꎮ作者简介:张鑫凯(１９８５ )ꎬ男ꎬ江苏启东人ꎬ高级工程师ꎬ本科ꎻ研究方向:海上风电ꎬ光伏ꎮ中国近海海上风场分布特征研究以近１０年(２０１０ ２０２２年)为例张鑫凯(上海勘测设计研究院有限公司ꎬ上海２００３３５)摘要:相比传统观测手段ꎬ卫星遥感技术具有易获取㊁大时空㊁低成本等优势ꎬ在海上风场资料观测方面具有独特优势ꎮ目前ꎬ行业内基于卫星遥感手段对中国近海海上风场的分布变化特征研究相对较少ꎮ文章利用２０１０ ２０２２年海上风场融合资料ꎬ系统分析了中国近海海上风场近１０年的时空分布变化特征ꎮ结果显示:卫星反演海面风场与实测海面风场相比具有较好的一致性ꎬ风速平均相对绝对误差为１４ ８％ꎬ均方差误差为１ １ｍ/ｓꎬ风向的均方差误差为１７ ３３ʎꎬ平均偏差为１５ １７ʎꎻ中国近海整体上呈现冬春季风速大㊁夏季风速低的特点ꎬ在东海和南海交界处呈现出三角形高风速区域ꎮ本研究成果有望对海上风电场的前期规划提供理论支撑和科学支持ꎮ关键词:卫星遥感ꎻ海面风场ꎻ中国近海ꎻ时空分布特征中图分类号:Ｐ７１㊀㊀文献标志码:Ａ０㊀引言㊀㊀海面风场是海洋上层运动的主要动力来源ꎬ与海洋中几乎所有的海水运动直接相关[１]ꎮ在海洋动力学过程中ꎬ它不仅是形成海面波浪的直接动力ꎬ而且是区域和全球海洋环流的动力[２]ꎮ因此ꎬ海面风场的测量对于海洋环境数值预报㊁海洋灾害监测㊁海气相互作用㊁海上风电场规划建设等都具有重要意义ꎮ目前ꎬ观测海面风场的传统方法主要是通过浮标㊁船舶㊁沿岸及岛屿自动气象站等手段获取资料[３]ꎮ然而ꎬ由于海洋环境恶劣㊁仪器耗费高等原因ꎬ我国近海观测网多设置于沿海一带且数量有限㊁分布稀疏ꎬ无法获得大面积同步㊁长时间序列的观测资料ꎬ缺乏对海面风场整体性㊁系统性的认知ꎮ与传统观测手段相比ꎬ卫星遥感则具有大面积㊁准同步和全天候的观测能力ꎮ１９７８年美国国家航空航天局(ＮａｔｉｏｎａｌＡｅｒｏｎａｕｔｉｃｓａｎｄＳｐａｃｅＡｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎꎬＮＡＳＡ)发射了全球第一颗ＳｅａＳＡＴ卫星ꎬ此后一系列用于测量地表风向量的卫星传感器发射升空ꎬ为海面风场的全球观测提供了行之有效的技术手段ꎮ目前ꎬ可以观测海面风的卫星传感器主要有微波散射计㊁微波辐射计和微波高度计[４]ꎮ同时ꎬ交叉校准多平台(Ｃｒｏｓｓ－ＣａｌｉｂｒａｔｅｄＭｕｌｔｉ－ＰｌａｔｆｏｒｍꎬＣＣＭＰ)为世界海洋提供了矢量风场融合信息ꎬ能够更加深入地了解海上风速和风向的变化ꎬ掌握风速风向的变化规律ꎬ更好地利用海上风能ꎮ中国近海区域在人类生产和生活中占有重要的地位ꎬ其跨越不同的气候区域ꎬ气候差异显著ꎬ各类天气活动频繁ꎬ是世界上受海洋灾害最严重的区域之一ꎮ除海啸灾害外ꎬ中国近海海洋灾害都与风场密切相关ꎬ其中ꎬ台风引起的风暴潮灾害造成的损失最严重[５]ꎬ其次为台风㊁寒潮天气带来的海上大风相伴生的海浪灾害ꎬ这两类海洋气象灾害造成的经济损失达总灾害损失的８０％以上[６]ꎮ因此ꎬ对我国近海海面风的深入研究ꎬ不仅对台风等海洋天气形势的分析预报具有重要意义ꎬ而且可以为近海区域海上风能的有效利用提供科学支撑ꎮ然而ꎬ行业内基于卫星遥感手段对海上风场的分析研究相对较少ꎮ针对实际的开发需求和目前研究存在的不足ꎬ本文利用长时序(２０１０ ２０２２年)的卫星遥感产品资料ꎬ对中国近海目标海域的海面风场分布特征开展分析评估研究ꎬ获取不同近海海域的海面风场时空变化特征ꎬ以期为海上风电场的前期规划提供科学支撑ꎮ１ 研究区域与数据１ １㊀研究区域概况㊀㊀研究区域为中国近海ꎬ包括渤海㊁黄海㊁东海和南海ꎮ渤海三面被陆地环绕ꎬ大陆径流较强ꎬ湾内海水不易与外部进行交换ꎮ黄海是西太平洋重要的陆架边缘海之一ꎬ位于东亚季风区ꎬ受太阳辐射㊁大气强迫㊁河流径流及地形㊁岸线㊁潮汐潮流等多种因素的影响ꎬ水文和环流存在显著的季节变化和空间差异ꎮ东海西有宽广陆架㊁东有深海槽ꎬ兼有深浅海特征ꎬ是海况十分复杂的海区ꎮ南海位于中国大陆的南面ꎬ通过狭窄的海峡或水道ꎬ东与太平洋相连ꎬ西与印度洋相通ꎬ是一个东北－西南走向的半封闭海ꎮ为了研究分析典型子区域的海面风场特征ꎬ本文将中国近海分为１２个子区域ꎬ包括渤海㊁渤海海峡㊁黄海北部㊁黄海中部㊁黄海南部㊁东海北部㊁东海南部㊁台湾海峡㊁南海东北部㊁南海北部㊁琼州海峡和北部湾ꎮ１ ２㊀卫星遥感数据㊀㊀微波测量海面风速是基于海面的后向散射或亮温与海面的粗糙度有关ꎬ而海面粗糙度与海面风速之间具有一定的经验关系进行的ꎮ微波散射计通过测量海面微波后向散射系数ꎬ根据它与海面风矢量的经验模式函数来反演海面风场ꎮ对同一海域不同入射角的资料进行分析ꎬ可获得风向分布信息ꎮ交叉校准多平台(Ｃｒｏｓｓ－ＣａｌｉｂｒａｔｅｄＭｕｌｔｉ－ＰｌａｔｆｏｒｍꎬＣＣＭＰ)是一种网格化的４级风场产品(Ｌ４)ꎬ可为世界海洋提供矢量风场信息ꎮＣＣＭＰ是通过对卫星微波遥感和仪器观测的海面风数据进行交叉校准和同化而得出的合成风场资料ꎮ使用的卫星传感器主要有两种类型ꎬ即成像辐射计和散射计ꎮ成像辐射计通过评估随着风的增加ꎬ海洋表面的发射和散射特性变化所引起的微波辐射变化ꎬ反演无冰海洋上近地面的风速[７－９]ꎮ以欧洲中期天气预报中心(ＥｕｒｏｐｅａｎＣｅｎｔｒｅｆｏｒＭｅｄｉｕｍ－ＲａｎｇｅＷｅａｔｈｅｒＦｏｒｅｃａｓｔｓꎬＥＣＭＷＦ)的再分析业务资料为背景场[１０]ꎬＣＣＭＰ产品采用一种增强的变分同化分析法(ＶａｒｉａｔｉｏｎａｌＡｎａｌｙｓｉｓＭｅｔｈｏｄꎬＶＡＭ)[１１－１２]ꎬ同化了特殊传感器微波/成像仪(ＳｐｅｃｉａｌＳｅｎｓｏｒＭｉｃｒｏｗａｖｅ/ＩｍａｇｅｒꎬＳＳＭ/Ｉ)㊁ＴＭＩ㊁散射计ＱｕｉｋＳＣＡＴ㊁辐射计ＷｉｎｄＳＡＴ和高级散射计(ＡｄｖａｎｃｅｄＳｃａｔｔｅｒｏｍｅｔｅｒꎬＡＳＣＡＴ)等２０多种卫星探测海面风资料以及部分船舶㊁浮标观测资料ꎮＡｔｌａｓ等[１３]验证了ＣＣＭＰ合成风场资料较单个的卫星平台风场资料在精度方面有很大的提高ꎮ毛科峰等[１４]分析验证了ＣＣＭＰ风场资料的均方根误差精度在东中国海海域高于ＥＲＡ－Ｉｎｔｅｒｉｍ风场资料和ＱｕｉｋＳＣＡＴ/ＮＣＥＰ合成风场资料ꎮ由此产生的产品是一个空间上完整的数据集ꎬ每６ｈ提供一次ꎮ本文通过网站ｈｔｔｐｓ://ｗｗｗ.ｒｅｍｓｓ.ｃｏｍ/ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ/ｃｃｍｐ/下载了２０１０ ２０２２年共１３年的风场天数据ꎮ该产品以ｕ和ｖ分量的方式提供每天ＵＴＣ０时㊁６时㊁１２时和１８时的海面矢量风场ꎬｕ和ｖ分量分别为距海面１０ｍ处风矢量在纬线和经线方向的分量[１５]ꎮ１ ３㊀现场实测数据㊀㊀本文利用中国近海多个浮标观测资料ꎬ对ＣＣＭＰ风场产品进行了精度验证ꎮ在资料的时间匹配上ꎬ将对应时次(ＵＴＣ０时㊁６时㊁１２时和１８时)的现场观测资料与产品资料进行最近时间匹配ꎮ在资料的空间匹配上ꎬ将ＣＣＭＰ产品资料采取双线性二次插值方案插值到现场观测站点所在的经纬度上ꎬ然后进行空间匹配ꎮ此外ꎬ根据对数风廓线风速高度换算方法ꎬ本文通过ＣＣＭＰ和实测１０ｍ风场数据得到１００ｍ高度处风场数据ꎮ海面高度Ｚ处风速计算公式如下:ＶＺＶ０＝(ＺＺ０)１７(１)式(１)中:ＶＺ为高度Ｚ处的风速ꎻＶ０为高度Ｚ０处风速ꎻＺ㊁Ｚ０为距海面高度ꎮ１ ４㊀精度评价㊀㊀本文基于现场实测数据资料ꎬ对ＣＣＭＰ海面风速风向融合产品进行了精度检验ꎬ采用的精度检验指标包括决定系数(Ｒ２)㊁平均偏差(Ｂｉａｓ)㊁均方根误差(ＲｏｏｔＭｅａｎ－ｓｑｕａｒｅＥｒｒｏｒꎬＥＲＭＳ)和平均绝对百分比误差(ＭｅａｎＡｂｓｏｌｕｔｅＰｅｒｃｅｎｔａｇｅＥｒｒｏｒꎬＥＭＡＰ)ꎬ其具体计算如公式(２) (５)所示ꎮＲ２＝ðＮｉ＝１ｙｏｉ－ｙｏｉ()ｙｐｉ－ｙｐｉ()[]２ðＮｉ＝１ｙｏｉ－ｙｏｉ()２ðＮｉ＝１ｙｐｉ－ｙｐｉ()２(２)Ｂｉａｓ＝ðＮｉ＝１(ｙｏｉ－ｙｐｉ)/Ｎ(３)ＥＲＭＳ＝１ＮðＮｉ＝１(ｙｏｉ－ｙｐｉ)２(４)ＥＭＡＰ＝１ＮðＮｉ＝１ｙｏｉ－ｙｐｉｙｏｉˑ１００％(５)式(２) (５)中:ｙｏｉ为实测值ꎻｙ－ｏｉ为实测数据平均值ꎻｙｐｉ为卫星反演值ꎻｙｐｉ为卫星反演值平均值ꎻＮ为数据量ꎮ２㊀研究结果与分析２ １㊀海上风场资料的精度评估㊀㊀基于星地同步数据ꎬ本文获得的实测海面１００ｍ高度风速与卫星反演值对比情况如图１所示ꎮ可以看出:大多数散点都集中在１ʒ１线附近ꎬ表明反演的海面风速与实测值较为接近ꎮ从误差值来看ꎬＥＭＡＰ与ＥＲＭＳ值均比较低ꎬ决定系数Ｒ２值较高ꎬ其中Ｒ２＝０ ９ꎬＥＭＡＰ＝１４ ８％ꎬＥＲＭＳ＝１ １ｍ/ｓꎮ综合以上精度评价指标ꎬ卫星数据能够较好地反演出海面１００ｍ高度的风速ꎮ同时ꎬ基于星地同步数据ꎬ获得的实测海面１００ｍ高度风向与卫星反演值对比情况如图２所示ꎮ可以看出:大多数散点都集中在１ʒ１线附近ꎬ表明反演的海面风向与实测值较为接近ꎮ从误差值来看ꎬＢｉａｓ与ＥＲＭＳ值均比较低ꎬＥＲＭＳ＝１７ ３３ʎꎬＢｉａｓ＝１５ １７ʎꎮ综合以上精度评价指标ꎬ卫星数据能够较好地反演出海面１００ｍ高度的风向ꎮ图１㊀实测海面风速与反演得到的海面风速之间的散点图图２㊀实测海面风向与反演得到的海面风向之间的散点图２ ２㊀中国近海风场的时空分布特征㊀㊀基于１３年间海上风场月产品数据ꎬ本文采用均值合成法得到并绘制海面风场多年月平均变化图ꎬ以探究海面风场月变化特征ꎮ整体上东海和南海交界处风速一直高于其他区域ꎬ但在不同的季节也表现出一定的差异性ꎮ春冬季节东海和南海交界处海面风速达到高峰ꎬ夏秋季节此处海面风速与其他海域海面风速差异远小于春㊁冬两季ꎮ从典型区域渤海海域㊁黄海海域㊁东海海域和南海海域角度分析ꎬ４个子区域的海面风场在３ １０月风速都保持较低的水平ꎬ风速变化不明显ꎮ１１月至次年２月风速逐渐升高ꎬ全年风速整体呈现冬春季高㊁夏季低的趋势ꎮ为分析中国近海海面１００ｍ高风场多年的年际变化特征ꎬ绘制２０１０ ２０２２年１３年间风速风向年平均图ꎮ整体上来看ꎬ在不同年份中国近海海域海面风场也表现出一定的差异ꎮ虽然风速和风向大小在１３年间均呈现出相对稳定的趋势ꎬ但也有一定的分布特征ꎬ东海和南海交界处区域风速相比其他区域常年偏大ꎬ呈现一个三角状的高风速区域ꎮ综合来看ꎬ典型区域渤海海域㊁黄海海域㊁东海海域和南海海域４个子区域的海面风场在２０１０ ２０１１年呈现上升趋势ꎬ随后在２０１２ ２０１６年逐渐下降ꎬ又在２０１７ ２０１９年逐年上升ꎬ在２０２０ ２０２１年有所下降ꎬ到２０２２年风速回升ꎮ２０１０ ２０２２年１３年间一直维持在较低值ꎬ平均风速小于１０ｍ/ｓꎮ２ ３㊀典型子区域的风场变化特征㊀㊀为了更深入地了解中国近海风场的时空变化特征ꎬ本文分析了１２个子区域的风速变化特征ꎬ结果如图３所示ꎮ可以看出:总体上１２个区域的风速最大值都集中在冬季ꎬ夏季风速略有回升ꎬ但总体呈现低值状态ꎮ就风速变化而言ꎬ其中渤海㊁渤海海峡㊁琼州海峡㊁北部湾风速的变化较为平缓ꎬ其余地区的风速变化较大ꎮ针对不同子区域而言ꎬ１２个区域虽然波动程度有大有小ꎬ但波动起伏趋势相似ꎮ风速月均值峰值都集中在１２月ꎬ最低值分布略有不同:渤海㊁渤海海峡㊁黄海北部㊁黄海中部㊁黄海南部㊁东海北部的最低值分布在４月ꎻ东海南部的最低值分布在６月ꎻ台湾海峡㊁南海东北部㊁南海北部㊁琼州海峡最低值在８月ꎻ北部湾最低值在９月ꎮ３㊀结论㊀㊀针对我国近海海域ꎬ本文利用实测海上风速风向㊀㊀图３㊀中国近海１２个子区域的海面风速月均值变化数据对海上风场融合资料进行精度评价ꎬ进而系统地分析了１３年间(２０１０ ２０２２年)我国近海海上风速风向的时空特征ꎬ并对典型子海域开展局部特征分析ꎮ本文得到的主要结论如下:(１)基于星地同步数据ꎬ获得的卫星反演海面风场与实测海面风场进行对比ꎬ其中海面风速平均相对绝对误差为１４ ８％ꎬ均方差误差为１ １ｍ/ｓꎬ海面风向的均方差误差为１７ ３３ʎꎬ平均偏差为１５ １７ʎꎮ(２)整体上而言ꎬ我国近海海域呈现冬春季风速大ꎬ夏季风速低的特点ꎻ东海和南海交界处有三角形高风速区域ꎬ秋冬季三角区域向两角延伸ꎬ春夏季向沿岸区域收缩ꎮ(３)针对１２个典型子海域ꎬ风速最大值均集中在冬季ꎬ夏季风速略低ꎬ其中渤海㊁琼州海峡㊁北部湾的月尺度风速变化较小ꎬ黄海㊁东海㊁台湾海峡㊁南海北部的月尺度风速变化较大ꎮ参考文献[１]吕柯伟ꎬ胡建宇ꎬ杨小怡.南海及邻近海域海面风场季节性变化的空间差异[Ｊ].热带海洋学报ꎬ２０１２(６):４１－４７.[２]沈春ꎬ蒋国荣ꎬ施伟来ꎬ等.南海ＱｕｉｋＳＣＡＴ海面风场变化特征分析[Ｊ].海洋预报ꎬ２０１２(３):１－８. [３]张振克ꎬ丁海燕.近十年来中国大陆沿海地区重大海洋灾害分析[Ｊ].海洋地质动态ꎬ２００４(７):２５－２７. [４]杨华庭.近十年来的海洋灾害与减灾[Ｊ].海洋预报ꎬ２００２(１):２－８.[５]项杰ꎬ杜华栋.南海海面风场融合研究[Ｃ]//第３２届中国气象学会年会Ｓ１８气象卫星遥感新资料 新方法 新应用.天津ꎬ２０１５:１４７－１４８.[６]蒋兴伟ꎬ宋清涛.海洋卫星微波遥感技术发展现状与展望[Ｊ].科技导报ꎬ２０１０(３):１０５－１１１.[７]ＤＲＡＰＥＲＤＷꎬＮＥＷＥＬＬＤＡꎬＷＥＮＴＺＦＪꎬｅｔａｌ.Ｔｈｅｇｌｏｂａｌｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ(ＧＰＭ)ｍｉｃｒｏｗａｖｅｉｍａｇｅｒ(ＧＭＩ):ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｏｖｅｒｖｉｅｗａｎｄｅａｒｌｙｏｎ－ｏｒｂｉｔｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ[Ｊ].ＩＥＥＥＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｅｌｅｃｔｅｄＴｏｐｉｃｓｉｎＡｐｐｌｉｅｄＥａｒｔｈＯｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｓａｎｄＲｅｍｏｔｅＳｅｎｓｉｎｇꎬ２０１５(７):３４５２－３４６２.[８]ＭＥＩＳＳＮＥＲＴꎬＷＥＮＴＺＦＪ.Ｔｈｅｅｍｉｓｓｉｖｉｔｙｏｆｔｈｅｏｃｅａｎｓｕｒｆａｃｅｂｅｔｗｅｅｎ６ａｎｄ９０ＧＨｚｏｖｅｒａｌａｒｇｅｒａｎｇｅｏｆｗｉｎｄｓｐｅｅｄｓａｎｄｅａｒｔｈｉｎｃｉｄｅｎｃｅａｎｇｌｅｓ[Ｊ].ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｎＧｅｏｓｃｉｅｎｃｅａｎｄＲｅｍｏｔｅＳｅｎｓｉｎｇꎬ２０１２(８):３００４－３０２６.[９]ＷＥＮＴＺＦＪ.Ａｗｅｌｌ－ｃａｌｉｂｒａｔｅｄｏｃｅａｎａｌｇｏｒｉｔｈｍｆｏｒｓｐｅｃｉａｌｓｅｎｓｏｒｍｉｃｒｏｗａｖｅ/ｉｍａｇｅｒ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＧｅｏｐｈｙｓｉｃａｌＲｅｓｅａｒｃｈ:Ｏｃｅａｎｓꎬ１９９７(Ｃ４):８７０３－８７１８.[１０]ＡＴＬＡＳＲꎬＨＯＦＦＭＡＮＲＮꎬＡＲＤＩＺＺＯＮＥＪꎬｅｔａｌ.Ａｃｒｏｓｓ－ｃａｌｉｂｒａｔｅｄꎬｍｕｌｔｉｐｌａｔｆｏｒｍｏｃｅａｎｓｕｒｆａｃｅｗｉｎｄｖｅｌｏｃｉｔｙｐｒｏｄｕｃｔｆｏｒｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌａｎｄｏｃｅａｎｏｇｒａｐｈｉｃａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ[Ｊ].ＢｕｌｌｅｔｉｎｏｆｔｈｅＡｍｅｒｉｃａｎＭｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌＳｏｃｉｅｔｙꎬ２０１１(２):１５７－１７４.[１１]ＨＯＦＦＭＡＮＲＮ.ＳＡＳＳｗｉｎｄａｍｂｉｇｕｉｔｙｒｅｍｏｖａｌｂｙｄｉｒｅｃｔｍｉｎｉｍｉｚａｔｉｏｎ[Ｊ].ＭｏｎｔｈｌｙＷｅａｔｈｅｒＲｅｖｉｅｗꎬ１９８２(５):４３４－４４５.[１２]ＨＯＦＦＭＡＮＲＮ.ＳＡＳＳｗｉｎｄａｍｂｉｇｕｉｔｙｒｅｍｏｖａｌｂｙｄｉｒｅｃｔｍｉｎｉｍｉｚａｔｉｏｎ.ｐａｒｔⅡ:ｕｓｅｏｆｓｍｏｏｔｈｎｅｓｓａｎｄｄｙｎａｍｉｃａｌｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｓ[Ｊ].ＭｏｎｔｈｌｙＷｅａｔｈｅｒＲｅｖｉｅｗꎬ１９８４(９):１８２９－１８５２.[１３]ＡＴＬＡＳＲꎬＡＲＤＩＺＺＯＮＥＪꎬＨＯＦＦＭＡＮＲ.Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｓａｔｅｌｌｉｔｅｓｕｒｆａｃｅｗｉｎｄｄａｔａｔｏｏｃｅａｎｗｉｎｄａｎａｌｙｓｉｓ[Ｚ].２００８.[１４]毛科峰ꎬ陈希ꎬ李妍ꎬ等.东中国海域交叉定标多平台合成洋面风场资料的初步评估[Ｊ].气象ꎬ２０１２(１２):１４５６－１４６３.[１５]ＷＥＮＴＺＦＪ.Ａ１７－ｙｒｃｌｉｍａｔｅｒｅｃｏｒｄｏｆｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓｄｅｒｉｖｅｄｆｒｏｍｔｈｅｔｒｏｐｉｃａｌｒａｉｎｆａｌｌｍｅａｓｕｒｉｎｇｍｉｓｓｉｏｎ(ＴＲＭＭ)ｍｉｃｒｏｗａｖｅｉｍａｇｅｒ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｌｉｍａｔｅꎬ２０１５(１７):６８８２－６９０２.(编辑㊀姚㊀鑫)Ｓｐａｔｉａｌ－ｔｅｍｐｏｒａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｗｉｎｄｆｉｅｌｄｉｎｔｈｅＣｈｉｎｅｓｅｃｏａｓｔａｌｒｅｇｉｏｎｓ ｔａｋｉｎｇｔｈｅｐａｓｔｄｅｃａｄｅ２０１０－２０２２ａｓａｎｅｘａｍｐｌｅＺｈａｎｇＸｉｎｋａｉＳｈａｎｇｈａｉＩｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ Ｄｅｓｉｇｎ＆ＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅＣｏ. Ｌｔｄ. Ｓｈａｎｇｈａｉ２００３３５ ＣｈｉｎａＡｂｓｔｒａｃｔ Ｃｏｍｐａｒｅｄｔｏｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓ ｓａｔｅｌｌｉｔｅｒｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｆｅｒｓａｄｖａｎｔａｇｅｓｓｕｃｈａｓｅａｓｅｏｆａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ ｌａｒｇｅｔｅｍｐｏｒａｌａｎｄｓｐａｔｉａｌｃｏｖｅｒａｇｅ ａｎｄｃｏｓｔ－ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓ ｍａｋｉｎｇｉｔｐａｒｔｉｃｕｌａｒｌｙｖａｌｕａｂｌｅｆｏｒｏｂｓｅｒｖｉｎｇｓｅａｓｕｒｆａｃｅｗｉｎｄｆｉｅｌｄｓ.Ｃｕｒｒｅｎｔｌｙ ｔｈｅｒｅｉｓｌｉｍｉｔｅｄｒｅｓｅａｒｃｈｔｈａｔｕｔｉｌｉｚｅｓｓａｔｅｌｌｉｔｅｒｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇｆｏｒｔｈｅｓｔｕｄｙｏｆｔｈｅｓｐａｔｉａｌ－ｔｅｍｐｏｒａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｓｅａｓｕｒｆａｃｅｗｉｎｄｆｉｅｌｄｓｉｎＣｈｉｎｅｓｅｃｏａｓｔａｌｒｅｇｉｏｎｓ.Ｉｎｔｈｉｓｓｔｕｄｙ ｂａｓｅｄｏｎａｆｕｓｉｏｎｐｒｏｄｕｃｔｏｆｓｅａｓｕｒｆａｃｅｗｉｎｄｆｉｅｌｄｓ ｗｅａｎａｌｙｚｅｄｔｈｅｓｐａｔｉａｌａｎｄｔｅｍｐｏｒａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｓｅａｓｕｒｆａｃｅｗｉｎｄｆｉｅｌｄｓｉｎＣｈｉｎｅｓｅｃｏａｓｔａｌｗａｔｅｒｓｏｖｅｒｔｈｅｐａｓｔｄｅｃａｄｅ２０１０－２０２２ .Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｇｏｏｄｃｏｎｓｉｓｔｅｎｃｙｂｅｔｗｅｅｎｓａｔｅｌｌｉｔｅ－ｒｅｔｒｉｅｖｅｄａｎｄｍｅａｓｕｒｅｄｓｅａｓｕｒｆａｃｅｗｉｎｄｆｉｅｌｄｓ.Ｔｈｅａｖｅｒａｇｅｒｅｌａｔｉｖｅａｂｓｏｌｕｔｅｅｒｒｏｒｏｆｗｉｎｄｓｐｅｅｄｉｓ１４ ８％ ｗｉｔｈａｒｏｏｔｍｅａｎｓｑｕａｒｅｅｒｒｏｒｏｆ１ １ｍ/ｓ ｗｈｉｌｅｔｈｅｒｏｏｔｍｅａｎｓｑｕａｒｅｅｒｒｏｒｆｏｒｗｉｎｄｄｉｒｅｃｔｉｏｎｉｓ１７ ３３ʎ ｗｉｔｈａｎａｖｅｒａｇｅｄｅｖｉａｔｉｏｎｏｆ１５ １７ʎ.Ｏｖｅｒａｌｌ Ｃｈｉｎｅｓｅｃｏａｓｔａｌｒｅｇｉｏｎｓｅｘｈｉｂｉｔｈｉｇｈｅｒｗｉｎｄｓｐｅｅｄｓｄｕｒｉｎｇｗｉｎｔｅｒａｎｄｓｐｒｉｎｇ ａｎｄｌｏｗｅｒｗｉｎｄｓｐｅｅｄｓｄｕｒｉｎｇｓｕｍｍｅｒ.Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ ａｔｒｉａｎｇｕｌａｒｈｉｇｈ－ｓｐｅｅｄｗｉｎｄｒｅｇｉｏｎｎｅａｒｔｈｅｂｏｕｎｄａｒｙｏｆｔｈｅＥａｓｔＣｈｉｎａＳｅａａｎｄＳｏｕｔｈＣｈｉｎａＳｅａｗａｓｏｂｓｅｒｖｅｄ.Ｔｈｅｆｉｎｄｉｎｇｓｏｆｔｈｉｓｓｔｕｄｙｐｒｏｖｉｄｅｖａｌｕａｂｌｅｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃｓｕｐｐｏｒｔｆｏｒｔｈｅｐｌａｎｎｉｎｇｏｆｏｆｆｓｈｏｒｅｗｉｎｄｆａｒｍｓ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ ｓａｔｅｌｌｉｔｅｒｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇ ｓｅａｓｕｒｆａｃｅｗｉｎｄｆｉｅｌｄ Ｃｈｉｎｅｓｅｃｏａｓｔａｌｒｅｇｉｏｎｓ ｓｐａｔｉｏ－ｔｅｍｐｏｒａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ。
我国海上风电发展现状及分析
三、存在的问题
尽管我国海上风电发展迅速，但仍存在以下问题：
1、政策支持不足：尽管政府出台了一系列政策，但政策支持力度仍有待提 高。例如，相较于陆上风电，海上风电的电价补贴和税收优惠等政策尚不完善。
2、市场竞争力弱：尽管我国是全球最大的海上风电设备制造国，但海上风 电项目建设和运营的核心技术仍由国外企业掌握，国内企业在国际市场竞争中处 于不利地位。
2、推动市场化发展：我国应建立健全海上风电市场化发展机制，推动电力 市场的改革和完善，以实现海上风电的规模化、产业化发展。此外，应加强与国 际市场的交流与合作，提升我国海上风电企业的国际竞争力。
3、加强技术创新：鼓励企业加大研发投入，推动产学研一体化发展，加快 核心设备和关键技术的自主研发进程。同时，应加强与国际先进企业的合作交流， 引进先进技术并消化吸收再创新，以提高我国海上风电产业的整体技术水平。
3、技术水平较低：尽管我国在海上风电设备制造和技术研发方面取得了一 定成就，但在核心设备和关键技术上仍存在差距，如风电机组和海洋工程装备等。
四、解决方案
Hale Waihona Puke 为解决上述问题，我国应采取以下措施：
1、加强政策支持：政府应加大对海上风电产业的扶持力度，提高电价补贴、 完善税收优惠政策，并制定针对海上风电的长期发展规划，以推动产业的可持续 发展。
五、总结
本次演示分析了我国海上风电发展现状及存在的问题，并提出了一系列解决 方案。尽管我国海上风电发展迅速，但仍存在政策支持不足、市场竞争力弱和技 术水平较低等问题。为解决这些问题，我国应加强政策支持、推动市场化发展并 加强技术创新等方面的措施。随着政府扶持力度的加大和技术的不断进步，我国 海上风电发展前景广阔，有望成为全球最大的海上风电市场之一。
我国海上风电发展现状及对策建议研究
我国海上风电发展现状及对策建议研究摘要：当今全球能源形势非常严峻，此外传统化石能源的利用对生态环境造成的破坏，其后果日趋凸显。
可再生能源领域越来越受到人们的广泛重视。
在国家的大力扶持下，风电技术取得了显著的进步。
风电作为新能源领域中应用最为广泛的技术项目之一，其发挥的作用越来越大，为我国的经济发展创造了有利的条件。
近几年，陆上风能所发挥出的经济价值有目共睹，但由于其需要占用更多的陆地资源，因此风能资源更加丰富、装机容量更大的近海风力发电项目更具明显的优势。
关键词：海上风电；发展现状；对策建议引言：我国海上风力发电具有独特的优势，具有良好的开发前景。
由于其清洁低碳、紧邻沿海地区，而且还具有用电负荷大、消纳压力小等特点，非常适合基地化、规模化发展，因此从目前海上风力发电的前景来看，具有非常明显的优势，对于我国清洁能源的最大化运用发挥着重要的贡献。
本文提出了在海上风力发电系统的实际运用，必须要走全面国产化的道路。
此外还要尽量减少海上工作面，提高发电质量以及工作效率、降低运营维护等的资金投入，推动海上风力发电价格合理、可持续性发展。
推动海上风电向外延伸的产业例如金融、制造业、风电资本等，保障其健康发展，有效地为“双碳”目标提供支持。
1我国海上风电发展现状1.1我国海上风电资源现状中国有着漫长的海岸线和广阔的海域，在发展海上风力发电方面有着得天独厚的优势。
据有关资料的统计和分析，我国在远海、近海区域中有着十分丰富的风能资源，预计可利用的风能超过三十亿千瓦。
在海上风力发电技术不断升级以及优化的背景下，合理开发和应用海上风力发电，有利于促进我国能源结构转型，为实现国家绿色可持续发展的战略目标作出巨大贡献。
1.2我国海上风电政策现状目前，海上风力发电成本仍偏高。
2022年开始，由于海上风力发电技术的不断完善进步，使得相关产业逐步摆脱了对财政补贴的高度依赖，并逐渐步入“平价”阶段。
为了促进清洁能源市场能够稳定实现良性发展，国家还需要对海上风力发电项目给予一定的财政支持，以保证可再生能源装机容量的稳步增长。
我国海上风电发展现状与技术浅析
我国海上风电发展现状与技术浅析摘要：我国陆地风电场的建设水平已经开始进入到一个快速发展的阶段，而且海上风电场的建设工作也正在全面推进。
从现阶段的发展情形中可以看出，我国尤其是广东省十分重视风电的开发和利用，已经开始建设海上风电场，这势必会成为未来风电发展的主要趋势。
本文首先介绍了海上风电发展的基本概念，接着分析了当前海上风电的技术现状，最后探讨了我国海上风电场在未来的发展前景，以期为相关人员提供一定的参考。
关键词：风电资源；风力发电；海上风电场风能是一种具有清洁作用的可再生能源，同传统的化石燃料发电相比，风力发电的优势在于没有CO的排放，可以将其看作是一种非常理想化的绿色能源。
随着陆地风电场建设技术的成熟，风电场向近海和远海区域的发展已成为一种必然趋势和不二选择，深远海域中的风能资源非常的丰富，而且海域粗糙程度同陆域相比，具备更大的发展前景和优势。
所以，从整体的发展趋势来看，海上风电技术在未来有着极大的发展空间。
一、海上风电发展概况在全世界化石资源日益紧缺的严峻形势下，能源短缺国家均将发展目光投向了风力资源丰富的广阔海域，欧洲多个国家已建立了多个海上风力发电厂而且规模巨大。
世界上已经有海上风电场和正在开发中的国家包括英国、德国、瑞典、法国、丹麦等。
中国东部沿海的海上可开发风能资源约达5亿千瓦，不仅资源潜力巨大且开发利用市场条件良好，只是由于中国沿海经常受到台风影响，建设条件较国外更为复杂。
且由于缺乏一定的建设经验和产业政策支持，且关键设备不具备相关的自主性生产能力，导致我国海上风电的发展发展较慢。
目前，我国海上风电发展更多受制于施工能力，大多是基于现有的运输船只、打桩设备、吊装设备等，设计一个相对经济、可行的方案。
由于我国海上风电建设尚处于起步阶段，缺乏专业的施工队伍，施工能力较弱，以至于在设计过程中优化空间较小。
随着海上风电项目的开工建设，将大大提高我国海上风电的施工能力，并逐渐形成一些专业的施工队伍。
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中国近海风电场浅谈
摘要：近年来，中国的风电建设迅速发展，但是陆上风电场受到土地等众多因素制约，且目前逐渐饱和，近海风电场越来越成为风电发展的趋势和方向，近海风电场具有风能资源丰富、利用率高、风速较高且持续性较长，电量产出较高，不受土地的限制，对周边环境影响较小等优点。
关键词：近海风电场腐蚀台风结冰管理
一、近海风电场的发展展望
在中国近海，风能资源十分丰富，主要集中在中国东南海岸地带，有效风能密度超过300W/m2。
在5m到25m水深，50m高处，风能资源达到200GW，在5m到50m水深，高度在70m处，风能资源达到500GW，所以有很广阔的风能资源有待开发利用，截止到2011年，全球近海风电装机容量为3980MW，大概在中国有209.9MW，在中国“第十二个五年计划”中，近海风电场作为一个重要的发展议题被提上日程。
根据最初的统计数据，在中国近海风电装机容量预期在2015年达到5GW，在2020年达到30GW，江苏省、山东省将会是近海风电场主要的发展基地，其他的省份如：河北、上海、浙江、福建、广东、广西、海南等将会继续推动其省份内的近海风电事业的发展[1]。
从这些省份的发展近海风电计划可以看出，具有最大潜能的近海风电场的发展基地将会坐落在山东、江苏两省，因为仅江苏省就有
1000km的海岸线，相当于中国总体海岸线区域的四分之一，而且沿着海岸线具有世界上最大的放射状沙脊，这些特征为江苏省风电的发展提供了广阔的前景，据报道，将会超过10座近海风电场会在江苏省海岸地带进行建设。
青岛在山东省作为一个主要的近风电场发展基地，青岛三面被海环绕，海岸线长度超过800km，约占山东省海岸线的四分之一，在这里有丰富的风能资源，去年“山东半岛蓝色经济区”被山东省提上日程，主要包括鲁北、莱州湾、亳州、长岛、以及山东半岛北部，海上风电场将会在“第十三个五年计划”中结完成，近海风电装机容量达到10，000MW。
二、一般风电场的选址要求
风电场的选址主要从以下几个方面进行考虑：
1）风功密度等级，达到3级以上具有开发价值；2）应尽量选择地震烈度小，地质灾害少，工程地质和水文地质条件较好的场址。
一般要求承载力较好，岩土层较均匀，满足荷载要求。
3）极端天气出现较少，如强沙尘暴、台风、低温、雷击、积冰等。
尽量避免灾害天气频发的地区[2]。
4）交通运输和安装条件，进出场地要方便，避免建设进出道路，增加成本，风电叶轮安装需要一定的场地，主风向方向要开阔，无障碍物。
5）联网线路，靠近合适电压等级的变电站，减少线路敷设长度及损耗。
6）环境影响，风电场选址时应注意与附
近居民、工厂、企事业单位（点）保持适当距离，尽量减小噪音污染；应避开自然保护区、珍稀动植物地区以及候鸟保护区和候鸟迁徙路径等。
7）其他，主要包括风电机组的设置地形，坡度不易过大，机组之间的间距易在4～6倍叶径，湍流等。
三、海上风电场发展的技术难题
毫无置疑，近海风电场在中国还处于起步和探索阶段，仍有许多的困难和技术问题需要突破。
总体来说，目前近海风电遇到有三方面的困难和问题。
一是在海岸恶劣环境下风机叶轮设计和安装上的技术难题、二是风电场的管理和运行的问题、三是高成本的问题。
恶劣的海岸自然环境，如盐雾腐蚀、大浪、结冰、台风等，这些自然环境条件要求风机具有抵抗这些灾害的能力和技术条件。
1.盐雾腐蚀对叶轮的影响
中国东南沿海地区属于亚热带季风气候，含有盐分的海上雾气被季风吹送至风电场，加速了盐雾腐蚀叶轮的速度，叶轮是有高强度金属材料制作而成，例如，铁、铝、铜等，盐雾腐蚀能够降低叶轮的性能、影响其正常的运行、甚至导致紧急停机事故的发生。
所以在有盐雾腐蚀下的海岸风电机组应做防腐处理，例如，镀锌或者采用不锈钢等材料。
2.台风的影响
当风机组遭受强台风时，风速超过风机设计上限时，倒塔、叶轮弯曲、坠落等事故可能会发生，在中国东南沿海台风的影响十分突出，每年大约会出现1到3次台风，台风在广东省每年登陆3次，在发到国家，已经建立了台风监测基地，在中国目前还未建立完善的监测台风的基地，80%的台风不仅影响中国沿海地带，还会形成超过6m高的大浪，可能会造成近海风电场地基和风机损坏，所以有必要加紧研究评估近海风电场地基在台风波浪下的影响。
3.浮冰碰撞的风险
每年冬季，在渤海、黄海北部就会出现不同程度的结冰现象，中国结冰最严重的海域位于辽东湾北部，在最近几年，该区域北离岸30km区域被10cm厚冰层覆盖，甚至有时出现被30到40cm厚的冰层覆盖，且面积达到70000km2。
冰层的碰撞和挤压作用可能会导致风机基础失稳或者破损，围绕风机基础结的冰会随着水位的变化发生起伏和降落，并同时来回施加压力和拔出力对风机基础，导致风机基础丧失支撑力。
如果风机坐落于结冰的近海区域，风机基础的必须考虑海水结冰对其的影响。
4.风机组运行和管理的难题
陆上风电场一般设有自己的运行和管理中心，且对其进行维护和管理比较方便，但是，对近海风电场，由于其恶劣的自然环境条件，如盐雾腐蚀、台风、大浪等，这将会导致检维修的频次增加，极大地
增加检维修的成本，如果涡轮、叶片、齿轮箱等大型物件坠落，大型起重设备将会使用协助其检维修、重新安装等工作，这也会导致成本急剧增加，一般来讲近海风电场的维护运行成本将会是陆上风电场运行维护成本的2到4倍，所以十分有必要研究呢设计专门的机械设备用于近海风电场的检修、维护、运行，以减少其运行管理成本。
四、结论
本文初步分析了近海风电场的发展前景展望，并提出了一些面临的技术难题，指出了近海风电场有待研究的方向，未近海风电的发展提供一定的参考依据。
具体如下：1.加强风机的防腐蚀材料的研制。
2.加强风机基础在台风、大浪、结冰的环境下的稳定性研究，增强基础的抵抗能力。
3.加快研制符合近海风电场的维护设备，包括大型构件的安装、维护等。
参考文献
[1]Liu Lin, Ge Xuho, Zhang Yibin, Ming Yin, Li Li. Analysis on status quo of china´s offshore wind power development.Energy Technol Econ 2012;24(3):66-72.
[2]吴培华，风电场宏观和微观选址技术分析,科技情报开发与经济,2006年第16卷第15期.
[3]于力强,苏蓬,风电场选址问题综述,中国新技术新产品,2009年
07期.。