上海海上风电发展的技术经济评价.ppt
浅析海上风电项目技术经济及融资
浅析海上风电项目技术经济及融资摘要：随着人们对清洁能源需求的不断增加和我国海上风电技术和相关设备的不断成熟，由于海上风力发电十分清洁环保对环境没有危害，而且作为可再生能源，他的发展速度也是比较迅速的，但在海上风电项目技术经济及融资问题中仍然存在着一些问题，本文将针对这些进行分析，并对海上风电项目进行改进完善，使其不断适合新阶段的发展要求。
关键词：海上风电; 技术经济; 融资;前言如今，人们面对严重的环境污染和对能源如何进行有效利用的问题，在这样的基础上，人们不断对各种新型的能源开发进行探索。
随着风电技术和相关设备的完善和发展，海上风电因为风力资源平稳，发电量比较大，海水面粗糙度小等等优点深受人们的关注，但对海上风电项目技术资金方面仍存在着一些问题和不足，在这样的前提下，就要对海上风电项目技术经济制定相关有效的融资措施和战略。
1我国海上风电发电的发展状况我国的海岸线长度为18000多千米，十分地绵长。
海上风能资源也比较丰富，根据最新的调查数据发现：陆上的风能资源仅仅是近海风能资源数量的三分之一，为7.5亿kw。
在普查中，可以看到我国近海5~25m水深范围内所能利用海上风电项目技术开发得到的电能为1.9亿kw。
当然，风能资源也主要集中于东南沿海地区，例如：江苏，广东，福建等等地区……开发的潜能十分巨大。
和国外相比较，我国的海上风电项目技术开始的步伐相对比较晚，标志我国海上风电项目技术发展正式起步的是2010年上海东海大桥风电场一期项目的并网发电。
由于和陆地风电技术项目相比较而言，海上风电技术难度较大，对成本费用的要求也比较高。
陆上风电机组设备价格甚至仅仅是海上风电机组设备的一半。
不过，对我国而言，发展海上风电项目技术具有重要的战略意义。
原因有以下几点：一、我国能源主要以化石能源为主，不仅污染环境，而且能源也会出现短缺等等问题，能源结构需要得到调整[1]。
二、我国经济较发达地区主要集中于东南沿海地区，经济发达，对能源的需求量也比较大。
中国海上风力发电发展近况以及趋势ppt课件
1
摘要：
由于具有资源丰富，对人们的生产生活影响小， 以及不占用耕地等优势，近几年，我国的海上 风力发电得到越来越多的关注。
本文就我国近海风电的行业背景、海上风电市 场区域分析、国家政策、社会效益、技术支持、 发展瓶颈及建议、以及未来发展趋势等几个方 面进行论述。
2014年8月,国家能源局召开全国海上风电 推进会,公布了《全国海上风电开发建设方 案(2014—2016)》,涉及44个海上风电项 7 目,共计1052.77万千瓦的装机容量。其中
社会效益：
我国海岸线长，海域面积辽阔，具备开发建设海上风电的良好条件。 东部沿海地区经济发达，而化石能源资源短缺，海上风能是当地重要 的资源优势，开发利用海上风能资源对于增加这些地区的电力供应、 促进经济社会发展意义重大。 1、风能是清洁的可再生能源，无污染，可持续，资源丰富，故而，大 力发展海上风能，可为国家电网提供可再生的发电量，从而为国家节 省大量的化石能源，同时也减少了大量有害物质以及二氧化碳的的排 放，减少了环境污染以及温室效应。 2、大力发展海上风能，可促进我国能源结构调整，减少环境污染，为 我国可持续发展战略贡献力量。 3、由于海上风电的复杂性，故而发展海上风电，可以促进我国风能产 业链升级，调整我国产业结构。进一步刺激我国材料、机械、电气等 方面的研究。
充分利用市场机制，发掘市场潜力。
在社会主义市场经济下，我国发展海上风电产 业不仅需要国家扶持和引导，还需要充分发挥市 场作用。通过鼓励更多的投资者进人市场，扩大 市场潜力，挖掘市场机会，带动上下游产业发展， 加快产业集聚与资源整合，促进风电设备制造企17
未来发展趋势：
风电技术发展迅速，成本持续下降。
技术支持：
中国海上风力发电发展近况以及趋势分解23页PPT
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
中国海上风力发电发展近况以及趋势分 解
1、合法而稳定的权力在使用得当时很 少遇到 抵抗。 ——塞 ·约翰 逊 2、权力会使人渐渐失去温厚善良的美 德。— —伯克
3、最大限度地行使权力总是令人反感 ；权力 不易确 定之处 始终存 在着危 险。— —塞·约翰逊 4、权力会奴化一切。——塔西佗
5、虽然权力是一头固执的熊，可是金 子可以 拉着它 的鼻子 走。— —莎士 比
海上风电场的飞速发展44页PPT
陆上风电场土地受限，难以大规模发展，且 对当地地貌生态影响大。海上风电场多建在人
烟稀少的地区，且距离沿海负荷中心较近。
2009年底欧洲各国海上风机累计容量
英国海上风电场
二、现阶段取得的成果
2.1海上风电基础和施工
海上风电场塔 架地基设计取 决于水深、波 浪高度和海床 类型。
海上风电场最理想水深是2~30m,如上图所示， 地 基 设 计 分 为 适 合 5~20m 的 单 桩 式 、 适 合 2~10m的重力沉箱式和适合15~30m的三脚架式。
三脚架式基础风力机
漂浮式地基离岸风电场
另一种应用较广的地基设计是漂浮式，挪威 建造了世界上第一个漂浮式风电场。
这个漂浮式海上风电试验场离岸约30公里， 水深220米，安一台Simens 2.3MW风电机组.
下图是这台深海风机的示意图。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Simens2.3MW漂浮式风力机相关参数
漂浮式风力机示意图
LCC和VSC换流的HVDC输电线路
AC和DC电能传输效率对比
考虑传输距离对AC、DC传输影响
五、海上风电的运行维护
5.1 海上风电场的运行和维护成本高于陆 地风电场的原因：
➢ 海上风电常受到恶略的自然环境、复杂的地理 位置和困难的交通运输等方面的影响，运行和 维护中成本过高。
海上风电与陆上风电运行和维护成本比较图
海上风电场一般容量大，并网会给岸边电力系 统造成很大影响。
岸上电力系统短路容量大小直接影响海上风电 场并网对当地系统的干扰。
风资源的不确定性和风电机组本身的运行特性 导致风电机组的输出功率的波动,可能影响电 网的电能质量,引起电压波动与闪变、谐波污 染、无功过量等。
浅析海上风力发电的现状及展望
浅析海上风力发电的现状及展望xx年xx月xx日CATALOGUE目录•海上风力发电概述•海上风力发电的现状•海上风力发电的技术与设备•海上风力发电的展望•结论01海上风力发电概述海上风力发电是指利用海洋中丰富的风能资源，通过风力发电机组将风能转化为电能的过程。
定义海上风力发电具有更高的风能利用率、更稳定的风能、更长的运行时间、更高的投资成本、更复杂的技术要求等特点。
特点海上风力发电的定义与特点初始阶段20世纪90年代，随着陆地风力发电的快速发展，海上风力发电开始进入人们的视野。
海上风力发电的发展历程发展阶段进入21世纪，海上风力发电逐渐成为全球可再生能源发展的重要方向。
各国政府和企业纷纷投入巨资进行海上风力发电的研究和开发。
成熟阶段近年来，随着技术的不断进步和成本的降低，海上风力发电逐渐进入成熟阶段，成为全球能源结构转型的重要力量。
海上风力发电的优缺点•优点•高效稳定：海上风力发电具有更高的风能利用率和更稳定的风能，可以提供稳定的电力输出，对电网的稳定运行具有积极作用。
•节约土地：海上风力发电不需要占用大量的土地资源，可以在海洋中建设风电场，避免了对陆地资源的争夺。
•减少污染：海上风力发电是一种清洁能源，可以减少对环境的污染和碳排放，有利于推动可持续发展。
•缺点•投资成本高：海上风力发电需要建设海上风电场和相关的输电设施，投资成本较高。
•技术要求高：海上风力发电需要解决的技术问题比陆地风力发电更加复杂，包括风能预测、设备安装、维护等方面的问题。
•对海洋环境的影响：建设海上风电场可能会对海洋生态环境造成一定的影响，需要采取相应的环境保护措施。
02海上风力发电的现状全球海上风力发电市场概述市场规模01全球海上风力发电市场规模持续扩大，近年来增速加快，受到各国政府大力支持。
区域分布02欧洲、中国和美国是全球海上风力发电的主要市场，其中欧洲市场占比最大。
产业链结构03海上风力发电产业链包括风机制造、风电场开发、运营和维护等环节。
风电陆上海上竞争格局分析PPT
海上风电发展面临的挑战
技术挑战
海上风电需要高技术的支持，如浮动风电技术、远洋风电技术等 ，这些技术研发成本高，难度大。
环境挑战
海上风电建设需要应对复杂多变的海上环境，如风浪、潮汐、潮 流等，这些环境因素对风电设备的稳定运行构成了挑战。
运维挑战
海上风电设备的维护和检修困难，需要专业的运维团队和设备支 持。
加强国际合作拓展海外市场
01
技术合作
02
海外投资
加强与国际先进企业的技术交流与合 作，引进先进技术和管理经验，提高 我国风电产业的国际竞争力。
鼓励企业“走出去”，积极参与海外 风电项目投资、建设和运营，拓展海 外市场，提升品牌形象。
03
合作模式创新
探索与国际伙伴在研发、生产、销售 等方面的深度合作模式，实现互利共 赢发展。
能源转型
从化石能源向可再生能源转变，实现可持续发 展
风电发展
3
具有较大潜力，是未来能源转型的重要方向
海上风电发展现状
全球海上风电现状
全球海上风电项目不断增加， 发展迅速
中国海上风电现状
中国已成为全球最大的海上风电 市场之一
欧洲海上风电现状
欧洲是全球海上风电发展的引领者
报告结构
风电陆上和海上发 展现状及趋势
风电陆上海上竞争格局分析ppt
xx年xx月xx日
目录
• 引言 • 海上风电资源及开发成本 • 我国海上风电发展现状及趋势 • 海上风电市场竞争格局 • 海上风电发展面临的挑战与机遇 • 建议与策略 • 结论与展望
01
引言
背景介绍
1 2
全球气候变化
减少碳排放，发展可再生能源是应对气候变化 的关键
设备的智能监测、预警和维修，提高运维效率和设备利用率。
海上风力发电技术现状及发展趋势
海上风力发电技术现状及发展趋势一、本文概述随着全球能源结构的转型和清洁能源的日益重视，海上风力发电作为可再生能源的重要组成部分，正逐渐崭露头角。
本文旨在对海上风力发电技术的现状进行深入剖析，并展望其未来的发展趋势。
文章将首先介绍海上风力发电的基本概念、原理及其在全球能源转型中的重要性。
随后，将重点阐述当前海上风力发电技术的关键进展，包括风力发电机组的大型化、深远海风电技术的发展以及海上风电与海洋能的融合等。
在此基础上，文章将探讨海上风力发电面临的挑战，如海洋环境的复杂性、基础设施建设的高成本等。
文章将展望海上风力发电技术的未来发展趋势，包括技术创新、成本控制、政策支持等方面，以期为全球海上风力发电产业的可持续发展提供参考。
二、海上风力发电技术现状近年来，随着全球能源结构的调整与环保意识的加强，海上风力发电作为一种清洁、可再生的能源形式，逐渐受到世界各地的重视。
目前，海上风力发电技术已经取得了显著的进步，并在全球范围内实现了商业化应用。
在技术层面，海上风力发电的关键技术主要包括风机设计、风机基础结构、海上施工与运维等方面。
风机设计方面，现代海上风力发电机组已实现了大型化、高效率、高可靠性，单机容量不断提升，以适应更为复杂和严苛的海上环境。
风机基础结构方面，随着技术的发展，已经形成了固定式基础（如单桩基础、三脚架基础等）和浮式基础（如半潜式基础、张力腿平台等）两大类，以适应不同水深和地质条件的需求。
在施工与运维方面，随着工程经验的积累和技术进步，海上风力发电项目的建设周期不断缩短，施工效率不断提高。
同时，随着远程监控、智能诊断等技术的应用，海上风力发电项目的运维管理也日趋智能化、精细化，有效提升了项目的运营效率和安全性。
在全球范围内，欧洲是海上风力发电技术的先行者和领导者，特别是英国、德国和荷兰等国家，已经建成了一批规模化的海上风力发电场。
亚洲地区，特别是中国，近年来在海上风力发电领域也取得了显著的进展，已成为全球海上风力发电市场的重要力量。
海上风电综述PPT课件
选址基本原则： 风能资源丰富、风能质量好 满足联网要求 具备交通运输和施工安装条件 保证工程安全 满足环境保护的要求 规划装机规模满足经济性开发要求，项目满足投资
回报要求，一般要求风电场资本金回报率不低于8%
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相对于陆上风电，海上风电选址问题中的需要考虑 的新问题： 1.投资成本增加：无论是风机还是建设维护费用均 要高于陆上风电场； 2.场址基本情况：范围、水深、风能资源以及海底 的地质条件； 3.环境制约因素：是否对当地旅游业、水中生物、 鸟类、航道、渔业和海防等造成负面影响。
调制方法 常用调制方法有正弦脉宽调制(sinusoidal PWM，SPWM)、多载波 SPWM 方法、空间矢量调 制(space vector PMW，SVPWM)以及特定谐波消除 (selective harmonics elimination PWM，SHEPWM)和 最近电平调制(nearest level modulation，NLM)等调 制方式。
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多电平拓扑结构 现在采用的模块化多电平换流器（MMC，
modular multilevel converter)谐波含量少，应用广泛， 缺乏直流侧故障清除能力，且结构不够紧凑，成本 偏高。
需要具有高变换性能，高可靠性，低损耗的新 型拓扑结构，但是新拓扑结构的提出是很困难的。
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均压控制方法 均压就是要实现模块电压平衡。 三电平变流器均压控制方法相对成熟。多电平变流 器均压控制方法的基本思路有改变参考信号、载波 信号、触发脉冲的排列顺序或多滞环宽度等。
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海上风电传输可能存在的创新点 将数学智能算法应用于逆变器的控制策略中
上海海上风电发展的技术经济-2
•
应对措施：
做好台风的预报工作。 当出现50英里/ 当出现50英里/小时或大于该速度的大风天 气等恶劣的天气时，由于安全的原因，风 机会自动地减速或停止。
地震海啸对风机的影响
• 上海周边的大陆架又浅又长，除非是特别
大的强震才可能引发海啸。从地震带分布 大的强震才可能引发海啸。从地震带分布 来看，上海绝对属于一块“福地”。到目 前为止，本地历史上强度最大的地震发生 在1624年的9月1日，在如今的莘庄区域发 1624年的9 生了4 生了4又3／4级地震。 级地震。
响
国外发展海上风电的情况
•
世界上对海上风电的 研究与开发始于上世纪 研究与开发始于上世纪 九十年代，经过十多年 九十年代，经过十多年 的发展，海上风电技术 正日趋成熟，并开始进 入大规模开发阶段。目 大规模开发阶段。目 前，全世界海上风电总 装机容量已达80万千瓦， 装机容量已达80万千瓦， 其中丹麦、德国、英国、 其中丹麦、德国、英国、 爱尔兰、瑞典和荷兰等 爱尔兰、瑞典和荷兰等 国家发展较快。 • 丹麥, 北海 荷恩礁的風電場 (80座) 丹麥, (80座
可能的影响与风险
• • • • • • • • •
对鸟类的影响 对渔业生产的影响 对海域水质和生态环境的影响 对区域海域水文动力的影响 电磁辐射的影响 对海上交通的影响 噪声影响 台风对风机的影响 地震海啸对风机的影响
对鸟类的影响
风电场位于南汇嘴大陆岸线的延长线上， 风电场位于南汇嘴大陆岸线的延长线上， 处于亚太地区候鸟迁徙路线上。 处于亚太地区候鸟迁徙路线上。 工程区域内可能具有鸟类活动 。施工活动 可能会对于鸟类的迁徙等活动产生影响。 可能会对于鸟类的迁徙等活动产生影响。
对区域海域水文动力的影响
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• 大桥全长约31公里。桥面为双向六车道高速公路，
设计桥宽31.5米，设计车速80公里／小时，年通 过能力500万标准箱以上。大桥建在三十米深的海 域内 ,为减少海水对桥梁的侵蚀，大桥除对钢筋混 凝土桩基、墩身、立柱等结构加厚保护层外，还
将混凝土桩处于海水中的部分，包裹上玻璃钢外
加环氧涂层。作为“重点保护对象”，大桥钢结 构则采取了“牺牲阳极”的化学保护方法。
洋山深水港跨海大桥
上海东海大桥海上风电场工程 简介
• 项目性质：装设50台2000kW风力发电机组，总
装机容量10万kW，预计年上网电量25851万kWh。
• 项目投资：21.22亿元。 • 地理位置：位于上海市临港新城至洋山深水港的
东海大桥两侧1000m以外沿线，风电场最北端距 离南汇嘴岸线5.9km，最南端距岸线13km。
• 我国计划到2010年和2020年风力发电 装机分别达到500万和3000万千瓦 。
海上风电发展计划
丹麦
计划在2030年使海上风电容量达到
4,000MW
德国 荷兰
已计划在北海建造世界最大海上风电基 地 ，初期安装100台、最终安装200台 每台5000kW的风力发电机，总装机 1000MW
拟在2008年前实现275万千瓦风电容量， 其中5ห้องสมุดไป่ตู้％将装在海上
海上风电场的优点
• 风速更高，风能资源更为丰富 • 运输和吊装条件优越图 • 风电机组单机容量更大，年利用小时数更高。 • 不占用宝贵的土地资源，基本不受地形地貌影
响
国外发展海上风电的情况
• 世界上对海上风电的
研究与开发始于上世纪
九十年代，经过十多年
的发展，海上风电技术
正日趋成熟，并开始进
入大规模开发阶段。目
政策扶持：
• 《可再生能源法》 • 经国务院批准，财政部和国家税务总局联
合下发文件明确：对风力发电实行按增值 税应纳税额减半征收的优惠政策。
• 国家发改委：风力发电将享受多项优惠政
策
可能的影响与风险
• 对鸟类的影响 • 对渔业生产的影响 • 对海域水质和生态环境的影响 • 对区域海域水文动力的影响 • 电磁辐射的影响 • 对海上交通的影响 • 噪声影响 • 台风对风机的影响 • 地震海啸对风机的影响
英國布萊斯(Blyth)海岸風電場 瑞典Utgrunden海岸風電場
风电资源
• 初步估算，全国陆上10米高度可开
发装机容量约2.5亿千瓦
• 东部沿海经济发达，海上可开发风
能资源约7.5亿千瓦
➢ 有效风能密度大于或等于200瓦/平
方米的等值线平行于海岸线
➢ 沿海岛屿有效风能密度在300瓦/平
方米以上
➢ 全年中风速大于或等于3米/秒的时
数约为7000～8000小时
➢ 大于或等于6米/秒的时数为4000小
时
周边地区的风力资源
• 上海地处北纬31度，属中纬度地区，同时位于东
亚季风盛行区，受冬夏季风影响，紧靠上海出海 的长江口区，属我国风能资源较丰富区之一。
• 50m高度年均风速达6.7m/s 。 多年平均风速可
上海海上风电发展的技术经济评价
`
大纲：
• 项目介绍及可行性分析 • 关键技术介绍 • 经济分析 • 效益
项目介绍及可行性分析
• 东海大桥介绍 • 上海东海大桥海上风电场工程简介 • 海上发电的优势 • 国外海上发电情况 • 我国海上发电现状 • 我国的风电资源 • 上海的风电资源 • 海上风力发电技术可行性 • 政策扶持 • 可能存在的影响和风险及其应对措施
东海大桥
• 东海大桥工程位于杭州 湾北部的东海海域，作为国 家战略工程——上海国际航 运中心深水港的重要组成部 分，东海大桥是长江三角洲 地区上海市与浙江省之间的 紧密通道。它起始于上海南 汇芦潮港新老大堤之间，跨 越杭州湾北部海域，直达浙 江省嵊泗县崎岖列岛的小洋 山岛。这是中国桥梁建筑史 上第一座真正意义的外海大 桥。
对鸟类的影响
风电场位于南汇嘴大陆岸线的延长线上， 处于亚太地区候鸟迁徙路线上。
工程区域内可能具有鸟类活动 。施工活动 可能会对于鸟类的迁徙等活动产生影响。
应对措施：
➢工程施工尽量避开鸟类迁徙、集群的高峰
期。
➢风机上加设灯光、采用不同色彩搭配等防
范措施。
➢合理规划周边地区滩涂鸟类栖息地等。
对渔业生产的影响
前，全世界海上风电总
装机容量已达80万千瓦，
其中丹麦、德国、英国、
爱尔兰、瑞典和荷兰等
国家发展较快。
• 丹麥, 北海 荷恩礁的風電場 (80座)
每台風力機的額定容量是2MW。
• 欧洲风能协会预测，今后15年海上风电 将成为风电发展的重要方向，预计到 2010年和2020年，欧洲海上风电总装机 容量将分别达到1000万和7000万千瓦。
风电机组年利用小时数一般在3000小时以上，有的高达 4000小时左右。美国已研制出7兆瓦的风力发电机，英国 正在研制10兆瓦的风力发电机。而我国 现只处于风电设 备制造起步阶段。
• 安装技术： 需要在港口准备专门的设备、
设施组装如此大的机械设备 。确保尽可能
在比较温和的天气条件下施工。再把大型 物体运输到指定的地点， 。
• 风机排布 ：风机布置按东海大桥东侧布置4排35
台风机；西侧布置2排15台风机 。风机南北向间 距500m（局部根据航道、光缆走向适当调整）； 东西向间距1000m。
• 海域面积：329.92万平方米(风机和海底电缆)
• 风电场通过35kV海底电缆接入岸上110kV风电场
升压变电站，接入上海市电网。
• 目前在此海域渔业捕捞区进行捕捞作业的
达7.1m/s，平均有效风能密度达329w/平方米。 年有效风力为4-25m/s累计时间可达7300小时以 上。崇明风速与南汇相近，稍高0.1m/s。按年上 网电量估算的设备利用小时为2000小时左右。
• 据估计，上海具有3000MW潜在风能资源开发潜
力，而且有可供大规模装机的浅滩。
周边地区风速
地点
郊区城镇地区
水陆交界处沿海滩涂地区 空旷平坦的陆面10m高空 在距岸25km的外海地区 10m高空
平均风速（m/s） 3.6～4.0 4.5～5.5 7.0～7.1
风力发电技术可行性
• 大型风力发电机常用的打桩基础：
混凝土基础 重力+钢筋基础 单桩基础 三脚架 基础
• 风机：目前，海上风电机组的平均单机容量在3兆瓦左右，