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

发表时间：2019-01-16T09:52:31.807Z 来源：《电力设备》2018年第26期作者：刘要治

[导读] 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。

（国家电投集团广东电力有限公司海上风电项目部广东揭阳 522000）

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。施工能力的提高反过来又为设计优化提供了更大的空间。

二、我国海上风电的技术现状分析

“十二五”期间，我国海上风电发展比较缓慢，从相关统计可以看出，在2015年末的时候，海上风电累积装机仅有103万千瓦，远远低于之前规划的目标，主要原因还是现阶段的桩基制造、大型风电机组、海洋工程施工等技术发展不够完善，而且海上风电安装的成本也比较高，各个企业的投入热情明显不高。但是在进入到“十三五”尤其是2016年之后，随着海上风电政策的大力支持，设备以及各项安装成本也开始降低，这时候，海上风电的建设工作进入到一个快速发展的阶段，尤其是江苏、广东等区域海上风电布局迅速。从相关数据中可以看出，当前风电新增装机是159万千瓦，同比增长了64％，累积的容量已经达到了163GW，尤其是以国家电投江苏大丰10万千瓦海上风电项目为代表的一批项目的相继投产，为国内其他区域的海上风电开发、建设起到明显的示范作用。截止到2020年的时候，预计让我国海上风电建设目标达到10GW，。

我国的海岸线长约为18000公里，岛屿拥有6000多个，风能密度基本都在300瓦/平方米以上，尤其是粤东区域高达600-700瓦/平方米，平均风速在7米/秒左右。同陆地相比，近海风能资源更为的丰富。从气象局对我国资源的评价中可以知道，我国近海100m高度层中，5-20m 水深区中的资源开发量约为2亿KW。随着大规模海上风电场的开发与建设，设备的制作和工程设计等工作水平也有了明显的提升，而海上风电行业的标准体系也得到了进一步的完善。大量海上风电机组也开始国产化和批量化，这就说明，现阶段的施工设备与安装工艺已经向着一个成熟的方向在发展。

三、我国海上风电的发展前景

（一）产业政策。为了促进新型产业的发展，风能等可再生能源应该得到更为合理化的应用，因此，国家能源局、海洋局、广东、江苏等相继出台了海上风电发展规划和相关产业政策，最好是从国家政策的角度出发，以此来促进海上风电的快速发展。从相关的政策文件中可以发现，在开始建设的时候，应该秉承着因地制宜的基本原则，合理化的布局海上风电产业，积极鼓励深远海域建设工作，顺便调整风电并网政策，健全风电产业的相关体系。

社会经济在快速的发展，这就意味着技术开始趋于成熟，要加速成本的下降，就应该拥有一定的开发规模。例如，在以“星辰大海”为主题的演讲中，相关人员就表示，必须要以数据为基础，全面展现出未来我国海上的开发计划。从广东、福建、江苏等地方政府的介绍中，也可以发现，我国海上发展前景是非常广阔的。就以福建为例，从发展中的实际计划分析中可以发现，到2020年，海上风电装机规模可以达到200万千瓦以上，而且到2030年底的时候，将会超过1000万千瓦。这就意味着我国海上风电在市场中具有非常大的成长空间。

（二）建安技术。海上风电场的建设是一个非常复杂且系统性的工程，各项施工都会受到天气因素的限制，所以在施工的时候，最好是选择一些天气比较平静，海况比较好的季节来开始施工，这样就可以缩短周期，并且降低相应的费用。例如，在基础性的施工中，目前海上风电场中最为常用的基础性技术则是单桩和重力桩技术，单桩技术中，所要考虑到的则是桩基的直径和质量等，打桩锤有柴油和液压两种。液压最大的打击能量可以达到800kNm,能量损失率约为20％左右，效率比较高。再者，就是在风机的安装过程中，分为陆上安装与海上运输等，我国大型起重船只比较多，不需要任何改造就可以开始施工，而且整体的安装工作在国内也比较容易实现。

我国海上风电场建设工作正处于快速发展阶段，尤其是广东省粤东、粤西区域今年发展势头迅猛，不过由于国内缺乏专业化的施工队伍，导致总体建安、施工能力比较薄弱。但是随着大批项目的开工与建设，施工队伍也在不断变强，并且逐渐的形成了一支比较专业化的队伍。同时根据市场的需求，在未来也会出现一大批更为专业的运维团队，从事电机组和海缆等设备的维护，具备极强的专业性。当海上风电的认证体系逐渐趋于完善的时候，海上风电项目在今后也会拥有一个更为广阔的发展空间。

（三）海上风电成本。从现阶段海上风电项目的造价情况中可以看出，海上项目一般要高于陆地风电项目。一般而言，远离海岸的海域环境一般都比较复杂，而且离岸的距离越长，那么海底电缆的长度与所需变压设备的数量也会有所提升，安装成本也会从原本的4千

元/KW增加了8千元/KW。此外，海上风电场的成本一般可以将其分为几个不同的部分，如设备的购置费用，以及其他费用。从广东海上风