周艷榮,張 巍,宋 強(qiáng)

(1.國(guó)家海洋局海洋溢油鑒別與損害評(píng)估技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 青島 266033;2.國(guó)家海洋局北海環(huán)境監(jiān)測(cè)中心 青島 266033;3.青島理工大學(xué)琴島學(xué)院土木工程系 青島 266106;4.青島酒店管理職業(yè)技術(shù)學(xué)院 青島 266100)

國(guó)內(nèi)外海上風(fēng)電發(fā)展現(xiàn)狀及海域使用中的有關(guān)問(wèn)題分析

周艷榮1,2,張 巍3,宋 強(qiáng)4

(1.國(guó)家海洋局海洋溢油鑒別與損害評(píng)估技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 青島 266033;2.國(guó)家海洋局北海環(huán)境監(jiān)測(cè)中心 青島 266033;3.青島理工大學(xué)琴島學(xué)院土木工程系 青島 266106;4.青島酒店管理職業(yè)技術(shù)學(xué)院 青島 266100)

文章介紹了國(guó)內(nèi)外海上風(fēng)電發(fā)展現(xiàn)狀,探討了海上風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)中應(yīng)該注意的有關(guān)問(wèn)題。提出了海上風(fēng)電場(chǎng)選址應(yīng)該從符合海洋功能區(qū)劃、具備良好的外部依托條件和與水文動(dòng)力等自然條件相適應(yīng)等角度考慮,給出了海上風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)平面布置的原則;并指出了海上風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行后維護(hù)工作的難度和重要性。

海上風(fēng)電;風(fēng)電機(jī)組;風(fēng)電場(chǎng)平面布置

海上風(fēng)電由于其資源豐富、風(fēng)速穩(wěn)定、對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響較少;風(fēng)電機(jī)組距離海岸較遠(yuǎn),噪聲、視覺(jué)干擾很小;單機(jī)容量大,年利用小時(shí)數(shù)高;不占用土地資源等優(yōu)勢(shì),近幾年發(fā)展迅速。截至2009年,全世界建成的海上風(fēng)電場(chǎng)有30余座,裝機(jī)容量達(dá)到了100萬(wàn)kW[1]。海上風(fēng)電技術(shù)正在完善,海上風(fēng)電場(chǎng)開(kāi)始進(jìn)入規(guī)模化發(fā)展階段,潛力巨大。筆者主要介紹國(guó)內(nèi)外海上風(fēng)電發(fā)展的現(xiàn)狀,探討海上風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)中應(yīng)該注意的有關(guān)問(wèn)題。

1 國(guó)外海上風(fēng)電發(fā)展現(xiàn)狀

對(duì)于海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō),歐美發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)相當(dāng)成熟,而我國(guó)對(duì)海上風(fēng)電發(fā)展則剛剛起步,各方面都還很不成熟,正因?yàn)槿绱?非常有必要了解和吸收國(guó)外海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的經(jīng)驗(yàn),從中獲得啟示,以加快我國(guó)海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的步伐。

1.1 歐洲海上風(fēng)電發(fā)展現(xiàn)狀

歐洲是全球海上風(fēng)電發(fā)展最快的地區(qū)。目前,全球海上風(fēng)電場(chǎng)主要分布在丹麥、英國(guó)、荷蘭、瑞典和愛(ài)爾蘭等歐洲國(guó)家。根據(jù)2010年1月,歐洲風(fēng)能協(xié)會(huì)(EWEA)發(fā)布的《2009歐洲海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的主要趨勢(shì)和統(tǒng)計(jì)資料》,至2009年底,歐洲水域中共安裝、并網(wǎng)的風(fēng)力渦輪機(jī)達(dá)到828臺(tái),遍布9個(gè)歐洲國(guó)家的38個(gè)風(fēng)電場(chǎng),總計(jì)安裝容量為2 056 MW(表1)。

表1 至2009年底歐洲各國(guó)海上風(fēng)機(jī)安裝情況

丹麥的風(fēng)能資源非常豐富,也是世界上最早大規(guī)模開(kāi)始風(fēng)力發(fā)電的國(guó)家,在風(fēng)電技術(shù)上也位居世界領(lǐng)先地位。丹麥主要的風(fēng)機(jī)裝備制造商維斯塔斯早在20世紀(jì)90年代初就開(kāi)始研究海上風(fēng)電技術(shù),是最早掌握海上風(fēng)電技術(shù)開(kāi)發(fā)的公司。1990年,丹麥安裝了全球第一臺(tái)示范近海風(fēng)電機(jī)組,單機(jī)容量220 kW。自此,世界風(fēng)電發(fā)展跨入了另一個(gè)時(shí)代。1997年,丹麥政府制訂了海上風(fēng)電發(fā)展計(jì)劃,預(yù)計(jì)2010年,丹麥的海上風(fēng)電將達(dá)到100萬(wàn)kW。目前,丹麥建成了9個(gè)海上風(fēng)電場(chǎng),總裝機(jī)容量60萬(wàn)kW余,占世界海上風(fēng)電的1/3、歐盟海上風(fēng)電的1/2。

英國(guó)海上風(fēng)電項(xiàng)目穩(wěn)步增長(zhǎng),由于英國(guó)海域內(nèi)風(fēng)力資源占?xì)W洲總資源相當(dāng)大的比例,因此發(fā)展前景比較樂(lè)觀。相關(guān)研究報(bào)告估計(jì),英國(guó)海上風(fēng)能接近1 000 TW·h,相當(dāng)于全國(guó)年總用電量的數(shù)倍。綜合英國(guó)優(yōu)越的海上風(fēng)能資源,強(qiáng)大的海上政權(quán)以及2015年15%新能源比例的強(qiáng)制性政策建立,英國(guó)被認(rèn)定是全球海上風(fēng)電最佳市場(chǎng)。自2000年12月英國(guó)第一座海上風(fēng)電場(chǎng)——諾森伯蘭郡布萊斯海港風(fēng)電場(chǎng)批準(zhǔn)建立以來(lái),已有13座海上風(fēng)電場(chǎng)陸續(xù)建立起來(lái),總裝機(jī)容量超過(guò)1 155 MW。其中12座海上風(fēng)電場(chǎng)已完成并網(wǎng)發(fā)電,總裝機(jī)容量達(dá)到882.8 MW。

德國(guó)海上風(fēng)力發(fā)電起步比較晚,國(guó)內(nèi)首座海上風(fēng)能電站——“阿爾法文圖斯”始建于2008年7月,2010年4月27日在北海正式并網(wǎng)發(fā)電,這標(biāo)志著德國(guó)海上風(fēng)電進(jìn)入大發(fā)展時(shí)期。阿爾法文圖斯電站位于離德國(guó)北部島嶼波爾庫(kù)姆以北45 km的北海海域,造價(jià)達(dá)2.5億歐元,現(xiàn)裝有12臺(tái)風(fēng)能裝置(俗稱“風(fēng)車”),每臺(tái)裝置的裝機(jī)容量均為5 000 kW,一年共發(fā)電至少2.2億kW·h,從理論上可滿足5萬(wàn)家庭的用電需求。這樣級(jí)別的裝機(jī)容量在世界海上風(fēng)電站的建設(shè)史上還是首次,阿爾法文圖斯被稱為“示范項(xiàng)目”,主要是為今后的海上風(fēng)電站建設(shè)積累經(jīng)驗(yàn)。

1.2 北美海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀

北美的風(fēng)電產(chǎn)業(yè)近些年來(lái)發(fā)展非常迅速,尤其是美國(guó)和加拿大。隨著近年來(lái)全球清潔能源和可再生能源發(fā)展勢(shì)頭的日益強(qiáng)勁,美國(guó)加快了風(fēng)電發(fā)展步伐,尤其是2006年以后發(fā)展速度較快,到2009年,風(fēng)電總裝機(jī)容量達(dá)到35 159 MW,風(fēng)力發(fā)電量占到總發(fā)電量的2.4%。但是,美國(guó)的海上風(fēng)電發(fā)展較晚,作為美國(guó)首座海上風(fēng)電場(chǎng),美國(guó)東北部的鱈魚(yú)岬海上風(fēng)電場(chǎng)(cape wind)經(jīng)過(guò)9年之久,于2010年4月獲得美國(guó)政府的批準(zhǔn),該風(fēng)電場(chǎng)總裝機(jī)容量為454 MW。近年來(lái),美國(guó)也開(kāi)始重視海上風(fēng)電的發(fā)展,美國(guó)海上風(fēng)電的發(fā)展目標(biāo)首先鎖定淺灘,然后發(fā)展至深水;主要采用單機(jī)容量為5 MW或更大的風(fēng)機(jī)。目前,皇后區(qū)西北面的長(zhǎng)島電力局(long island power authority,L IPA)計(jì)劃在長(zhǎng)島市南海岸開(kāi)發(fā)140 MW的風(fēng)電場(chǎng)。

加拿大的風(fēng)能儲(chǔ)蓄豐富,近年來(lái)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展。風(fēng)力機(jī)組安裝總量從1994年的19 MW發(fā)展至2006年1月的682 MW。目前,在B ritish Colum bia省的Queen Charlotte島,正在興建一個(gè)Nai Kum海上風(fēng)電項(xiàng)目,該項(xiàng)目是北美海上風(fēng)電項(xiàng)目中最大的一項(xiàng),總?cè)萘窟_(dá)700 MW,與德國(guó)ABB New Ventures工程開(kāi)發(fā)公司合作完成。先期階段的10個(gè)風(fēng)電機(jī)已經(jīng)在2005年完成安裝。將近680 MW的主體工程在2008年投入運(yùn)行。

1.3 亞洲海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀

亞洲的風(fēng)電產(chǎn)業(yè)近年發(fā)展強(qiáng)勁,尤其是印度、中國(guó)和日本,在全球風(fēng)電市場(chǎng)上都占有重要的一席。但是亞洲擁有海上風(fēng)電場(chǎng)的國(guó)家目前只有中國(guó)和日本。

日本風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起步晚,發(fā)展相當(dāng)緩慢。目前,日本國(guó)內(nèi)僅在北海道瀨棚町等地安裝了14套海上風(fēng)力發(fā)電設(shè)備,發(fā)電量1.1萬(wàn)kW左右,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于歐洲200萬(wàn)kW以上的海上風(fēng)力發(fā)電規(guī)模。2010年6月日本政府綜合海洋政策本部研究制訂的有關(guān)發(fā)展海上風(fēng)力發(fā)電的“海洋可再生能源戰(zhàn)略”方案出臺(tái)。該方案提出,到2020年前,日本將安裝2 000套以上直徑為120 m的大型海洋風(fēng)力發(fā)電設(shè)備,其發(fā)電能力相當(dāng)于10座1 000萬(wàn)kW以上的核電站。

2 國(guó)內(nèi)海上風(fēng)電發(fā)展現(xiàn)狀

我國(guó)海上風(fēng)電起步較晚,2006年開(kāi)始海上測(cè)風(fēng),2008年投資236億元建設(shè)了我國(guó)第一座大型海上風(fēng)電項(xiàng)目——上海東海大橋海上風(fēng)電項(xiàng)目,該項(xiàng)目安裝了34臺(tái)國(guó)產(chǎn)單機(jī)容量3 MW的離岸型風(fēng)電機(jī)組,總裝機(jī)容量102 MW,該項(xiàng)目拉開(kāi)了中國(guó)海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)的帷幕。

我國(guó)擁有十分豐富的近海風(fēng)資源,有數(shù)據(jù)顯示,我國(guó)近海10 m水深的風(fēng)能資源約1億kW,近海20 m水深的風(fēng)能資源約3億kW,近海30 m水深的風(fēng)能資源約4.9億kW[2]。此外,由于我國(guó)東部沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá),能源緊缺,開(kāi)發(fā)豐富的海上風(fēng)能資源將有效改善能源供應(yīng)情況。開(kāi)發(fā)海上風(fēng)電已經(jīng)成為我國(guó)能源戰(zhàn)略的一個(gè)重要內(nèi)容。

我國(guó)已建及正在規(guī)劃建設(shè)中的海上風(fēng)電場(chǎng)主要有上海東海大橋近海風(fēng)電場(chǎng)、山東威海風(fēng)電場(chǎng)、浙江岱山近海風(fēng)電場(chǎng)、浙江杭州灣近海風(fēng)電場(chǎng)、江蘇如東和江蘇東臺(tái)風(fēng)電場(chǎng)等(表2)。

表2 中國(guó)部分海上風(fēng)電項(xiàng)目規(guī)劃

2010年是我國(guó)海上風(fēng)電事業(yè)發(fā)展的元年。國(guó)家能源局局長(zhǎng)張國(guó)寶在《2010年能源工作總體要求和任務(wù)》中指出我國(guó)要繼續(xù)推進(jìn)大型風(fēng)電基地建設(shè),尤其是海上風(fēng)電要開(kāi)展起來(lái)。隨后,國(guó)家能源局和國(guó)家海洋局聯(lián)合出臺(tái)了《海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)建設(shè)管理暫行辦法》,使得政府和企業(yè)在開(kāi)展海上風(fēng)電規(guī)劃和投資時(shí)開(kāi)始有章可循。

3 海上風(fēng)電場(chǎng)用海中應(yīng)該注意的有關(guān)問(wèn)題

3.1 海上風(fēng)電場(chǎng)選址的可行性

3.1.1 海上風(fēng)電場(chǎng)的選址應(yīng)符合海洋功能區(qū)劃的要求

由于海上風(fēng)電行業(yè)在我國(guó)屬于新興行業(yè),發(fā)展較晚。根據(jù)各省功能區(qū)劃圖,適于建設(shè)海上風(fēng)電場(chǎng)的海域基本上都區(qū)劃為淺海養(yǎng)殖區(qū)和捕撈區(qū)等。由于海上風(fēng)機(jī)的單個(gè)基座面積較小,一般約占用海域面積400 m2,海上風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)除了在建設(shè)和維修時(shí)對(duì)養(yǎng)殖或漁業(yè)活動(dòng)產(chǎn)生影響外,其他時(shí)期與工程區(qū)域的養(yǎng)殖或漁業(yè)生產(chǎn)功能相兼容。因此,在海上風(fēng)電場(chǎng)選址時(shí),應(yīng)本著與海洋功能區(qū)劃相兼容的原則。

3.1.2 海上風(fēng)電場(chǎng)選址區(qū)應(yīng)有良好的外部依托條件

海上風(fēng)電場(chǎng)選址區(qū)周邊交通運(yùn)輸應(yīng)該便利,能滿足風(fēng)機(jī)及其配套設(shè)施的運(yùn)輸要求;陸上配套設(shè)施要完善,為了降低能量損耗,要求風(fēng)電場(chǎng)陸上升壓站距離已建的陸上電網(wǎng)接入變電站距離較近。

此外,由于國(guó)內(nèi)風(fēng)機(jī)安裝大部分采用整體吊裝,要求風(fēng)電場(chǎng)周邊有靠近碼頭并有足夠承載力和工作面的陸上拼裝場(chǎng)地,為海上風(fēng)電場(chǎng)施工提供良好的輔助作用。

3.1.3 選址區(qū)域的水文動(dòng)力條件應(yīng)該適宜風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)

海上風(fēng)機(jī)比陸地風(fēng)機(jī)運(yùn)行荷載大很多。海上風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)具有重心高、承受水平力和彎矩較大等受力特點(diǎn),且與海床的地質(zhì)結(jié)構(gòu)情況、波浪、海流、泥沙及冰荷載等諸多因素有關(guān),因此在海上風(fēng)電場(chǎng)選址時(shí)應(yīng)開(kāi)展隨機(jī)荷載模型和荷載相關(guān)性研究,確定風(fēng)機(jī)的隨機(jī)荷載組合方法,計(jì)算風(fēng)機(jī)的受力,為風(fēng)機(jī)安裝后的穩(wěn)定性做好技術(shù)支撐。

此外,應(yīng)根據(jù)海上風(fēng)電場(chǎng)區(qū)的水動(dòng)力條件,預(yù)測(cè)分析風(fēng)機(jī)建成后海底的泥沙沖淤情況,并采取必要的沖刷保護(hù)措施。如,英國(guó)的Scroby Sands風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)位于受大型潮汐影響而成的多沙地帶,潮差有3 m,潮汐速度可達(dá)1.5 m/s。30年來(lái),海床深度改變了8 m。巨大海床沉淀和可達(dá)6～8 m深的沖刷坑使得沖刷保護(hù)顯得非常必要,尤其是它對(duì)電纜的保護(hù)[3]。

3.2 風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)選擇的合理性

由于海洋中情況復(fù)雜、風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)選擇要綜合考慮離岸距離、水深條件、風(fēng)浪等級(jí)、海流情況和海床地質(zhì)結(jié)構(gòu)等的影響。目前,海上風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)主要有重力固定式、樁基固定式和筒式基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)等[4-5],不同的結(jié)構(gòu)形式適合不同的自然條件。

3.2.1 重力式

重力式基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),靠自身重量和壓載物的重量穩(wěn)定坐落在海床上。重力式基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,造價(jià)低,抗風(fēng)暴和風(fēng)浪襲擊性能好,其穩(wěn)定性和可靠性是所有基礎(chǔ)中最好的。但是只適用不超過(guò)10 m的水域,因?yàn)樗杌A(chǔ)重量隨著水深的增加而增加,其經(jīng)濟(jì)性會(huì)下降,造價(jià)反而比其他類型基礎(chǔ)要高。

3.2.2 樁基式

樁基式結(jié)構(gòu)包括單立柱、單立柱三樁和四腿導(dǎo)管架結(jié)構(gòu)等,一般適用于50 m以內(nèi)水深。其中,單立柱基礎(chǔ)在已建成的大部分海上風(fēng)電場(chǎng)應(yīng)用最為廣泛。單立柱基礎(chǔ)樁體可以與塔架直接相連,也可以根據(jù)需要加裝過(guò)渡段。但是,這種結(jié)構(gòu)對(duì)震動(dòng)和不直度較為敏感,對(duì)設(shè)計(jì)和施工要求較高。單立柱三樁結(jié)構(gòu)類似于海上油田常用的簡(jiǎn)易平臺(tái),三根樁通過(guò)一個(gè)三角形鋼架與中心立柱連接,風(fēng)電機(jī)組塔架連接到立柱上形成一個(gè)結(jié)構(gòu)整體,增加了基礎(chǔ)的穩(wěn)定性。四角導(dǎo)管架基礎(chǔ)采用的是海上油田常用的固定式平臺(tái)結(jié)構(gòu),剛度更大,穩(wěn)定性更好,但成本相對(duì)較高。

3.2.3 筒式

筒式基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)由一個(gè)中心立柱與鋼質(zhì)圓筒組成,鋼質(zhì)筒由豎直的鋼裙圍成。立柱與圓筒通過(guò)帶有加強(qiáng)筋的剪切板相連。圓筒基礎(chǔ)通過(guò)負(fù)壓安裝,由于筒內(nèi)泥沙的重力作用,其承載原理與重力式基礎(chǔ)相似,中心立柱載荷通過(guò)剪切板分配到筒壁再傳人海床。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于節(jié)約鋼材用量和海上施工時(shí)間。一般適用于20 m以內(nèi)水深。

3.2.4 浮置式

為了使海上風(fēng)能利用克服海床底部安裝基礎(chǔ)受水深限制的缺點(diǎn),向幾百米的深水域發(fā)展,國(guó)外出現(xiàn)了浮置式基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。主要有兩種方式:一種為漂浮式,由塔架、浮體和錨泊裝置組成,承載風(fēng)電機(jī)組的浮置結(jié)構(gòu)飄浮在水面上;另一種為半潛式,浮體結(jié)構(gòu)位于海面以下,由錨泊系統(tǒng)固定,其上可安裝多臺(tái)風(fēng)電機(jī)組。目前這種基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)仍處于研究階段。

3.3 海上風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)平面布置的合理性

風(fēng)電場(chǎng)通過(guò)每臺(tái)風(fēng)電機(jī)組把風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能,風(fēng)經(jīng)過(guò)風(fēng)電機(jī)組轉(zhuǎn)輪后速度下降并產(chǎn)生紊流,沿著下風(fēng)向一定距離后才能消除前一臺(tái)風(fēng)電機(jī)組對(duì)風(fēng)速的影響。在布置風(fēng)電機(jī)組時(shí),充分考慮到風(fēng)電機(jī)組之間相互的尾流影響,確定各風(fēng)電機(jī)組的間距,把尾流影響控制在合理范圍內(nèi)。風(fēng)電機(jī)組間距的變大會(huì)使風(fēng)電機(jī)組間的尾流影響降低,但同時(shí)也會(huì)降低對(duì)風(fēng)能資源的利用率,增加機(jī)組間電纜的長(zhǎng)度,增大電量損耗。海上風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)電機(jī)組主要根據(jù)風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)風(fēng)能資源條件和海底地形地質(zhì)條件進(jìn)行布置,主要遵循如下原則。

(1)首先應(yīng)充分考慮風(fēng)電場(chǎng)所在海域周邊限制條件,如:航道、油氣管道和保護(hù)區(qū)等,在規(guī)劃允許的范圍內(nèi)布置風(fēng)電機(jī)組。

(2)根據(jù)場(chǎng)區(qū)內(nèi)風(fēng)資源分布特點(diǎn),充分利用風(fēng)電場(chǎng)盛行風(fēng)向進(jìn)行布置,合理選擇風(fēng)電機(jī)組間距。

(3)布置時(shí),既要盡量避免風(fēng)電機(jī)組之間的尾流影響,又要減小風(fēng)電機(jī)組之間的海纜長(zhǎng)度,以降低配套工程投資和場(chǎng)內(nèi)輸變電損耗。

(4)對(duì)不同布置方案,要按整個(gè)風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電量最大,兼顧各單機(jī)發(fā)電量的原則進(jìn)行優(yōu)化。

(5)為了便于施工、維護(hù)和降低工程投資,同一風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)的同期工程,盡量選用型號(hào)與單機(jī)容量相同的風(fēng)電機(jī)組。

3.4 海上風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行與維護(hù)問(wèn)題

海上風(fēng)電場(chǎng)建成運(yùn)行后需要進(jìn)行維護(hù)工作,現(xiàn)有的海上風(fēng)力機(jī)組運(yùn)行與維護(hù)主要包括定期維護(hù)(檢察、清潔等)、故障維修(某種程度的故障檢修,如手動(dòng)重啟或更換主要部件)和備件管理3部分。

關(guān)于風(fēng)電機(jī)組的維護(hù),在一個(gè)規(guī)模適中的陸上風(fēng)電場(chǎng)通常擁有自己的運(yùn)行與維護(hù)中心,對(duì)風(fēng)電機(jī)組實(shí)施維護(hù)非常便利。據(jù)GARRAD HASSAN風(fēng)能咨詢公司統(tǒng)計(jì),通常機(jī)組的長(zhǎng)期可利用率可達(dá)97%左右。每年每臺(tái)機(jī)組的平均運(yùn)行和維護(hù)成本約為3萬(wàn)歐元[6]。但對(duì)于海上風(fēng)電場(chǎng),尤其到達(dá)深水地區(qū)的機(jī)組進(jìn)行維護(hù)工作就非常不易,運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)也非常大。海上風(fēng)電場(chǎng)的可進(jìn)入性差,尤其是吊裝船不夠用,還缺乏訓(xùn)練有素的專業(yè)人員,缺乏現(xiàn)成的維護(hù)基礎(chǔ)設(shè)施。相應(yīng)的,機(jī)組的可利用率也低,電場(chǎng)的維護(hù)成本高于預(yù)期,相當(dāng)于陸上風(fēng)電場(chǎng)修繕費(fèi)用的兩倍多。在海上風(fēng)電場(chǎng)開(kāi)發(fā)早期的項(xiàng)目成本計(jì)劃中,應(yīng)該將風(fēng)電場(chǎng)的運(yùn)行與維護(hù)成本納入其中的重要組成。

4 結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)過(guò)10多年的發(fā)展,國(guó)外海上風(fēng)電技術(shù)日趨成熟,已經(jīng)進(jìn)入大規(guī)模開(kāi)發(fā)階段。而我國(guó)尚缺乏海上風(fēng)電建設(shè)經(jīng)驗(yàn),海上風(fēng)能資源測(cè)量與評(píng)估以及海上風(fēng)電機(jī)組國(guó)產(chǎn)化剛剛起步。目前我國(guó)的海上風(fēng)電建設(shè)的管理程序比較復(fù)雜,沒(méi)有統(tǒng)一的管理部門和可執(zhí)行的管理規(guī)范來(lái)協(xié)調(diào)各部門之間的關(guān)系,海上風(fēng)電建設(shè)技術(shù)規(guī)范體系也亟須建立。

海上風(fēng)電的開(kāi)發(fā)具有高投入和高風(fēng)險(xiǎn)的特點(diǎn),海上風(fēng)電的大規(guī)模發(fā)展不能急于求成,還需要一段摸索和示范的過(guò)程。隨著海上風(fēng)電規(guī)劃的推動(dòng),我國(guó)海上風(fēng)電的開(kāi)發(fā)將邁入示范階段,相關(guān)管理規(guī)范也將逐步建立。

[1] 劉琦,徐移慶.世界海上風(fēng)電投資分析[J].電器工業(yè),2009(6):45-47.

[2] 楊海霞.海上風(fēng)電規(guī)劃拉開(kāi)帷幕[J].中國(guó)投資,2009(3).

[3] 張蓓文,陸斌.Scroby Sands海上風(fēng)電場(chǎng):安裝和運(yùn)行[EB/OL](2007-12-06)[2010-08-19].http://wenku.baidu.com/view/1a14d31dfad6195f312ba6e1.html.

[4] 肖運(yùn)啟,賈淑娟.我國(guó)海上風(fēng)電發(fā)展現(xiàn)狀與技術(shù)分析[J].華東電力,2010,38(2).

[5] 仲穎,鄭源,劉美琴,等.我國(guó)東南沿海海上風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)的探究[J].可再生能源,2010,28(3):140-144.

[6] 上海圖書(shū)館上?？萍记閳?bào)研究所.海上風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行與維護(hù)成本探討[J].第一情報(bào)·風(fēng)力發(fā)電,2008(43).