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海上风电发展现状分析 y


海上风电发展现状分析
张娟 / 摘自中国船舶重工集团公司经济研究中心 一、世界海上风电发展现状 1、世界海上风电发展迅猛 2009 年海上风电装机容量继续增长。截至 2009 年底,全球共有 12 个国家建立了海上风电场, 其中 10 个位于欧洲,中国和日本有小规模的安装。 截至 2009 年底,世界海上风电累计装机容量达 2110MW,较 2008 年增长 48.5%

,占到全球风 电总装机容量的 1.2%。2009 年世界海上风电新增装机容量达 689MW,同比增幅超过 100%,新增 装机容量最大的前五个国家分别为英国、丹麦、中国、德国和瑞典。

2、欧洲海上风电发展令世人嘱目 欧洲是海上风电发展最快的地区。根据欧洲风能协会(EWEA)的最新统计,2009 年欧洲水域 的八个海上风电场总计安装 199 台海上风力涡轮机并实现了并网,总容量为 577MW,较 2008 年增 幅超过 50%。 其中, 最小装机容量为 2.3MW (挪威的 Hywind)最大装机容量为 209MW , (Horns Rev2) 。 另外,欧盟 15 个成员国和其他欧洲国家,有超过 100GW 的海上风力发电项目正在规划中。 在 2 0 0 9 年装机并网的 1 9 9 台风机中,西门子风机(2.3MW 和 3.6MW 两种机型)146 台,维 斯塔斯风机(3MW)37 台,WinWind 风机(3MW)10 台,Multibrid 风机(5MW)6 台。除此之外, Repower 风机(5MW)6 台,但尚未并网。

3、海上风电机组技术特点 目前,海上风电机组基本上是根据海上风况和运行工况,对陆地机型进行改造,其结构也是由 叶片、机舱、塔架和基础组成。海上风电机组的设计强调可靠性,注重提高风机的利用率、降低维 修率。 当今,海上风电机组呈现大型化的趋势,国外主要风机制造商生产的海上风电机组主要集中在 2~5MW,风叶直径在 72~126m。 海上和陆上风电机组的主要差别在于基础。为了承受海上的强风载荷、海水腐蚀和波浪冲击等, 海上风电机组的基础远比陆上的结构复杂、技术难度高、建设成本高。目前,世界主要海上风电机 组基础类型、适用水深及其优缺点如表 4 所示: 表 4 海上风电基础类型汇总 基础类型
单性钢结构 单个支撑柱 基础 钻孔安装的 单桩混凝土 基础 混凝土结构,在 重力基础 Thom ton bank 海上 >40M 单个支撑柱 10-40M

简要物理特征

适用水深
10-30M

优点
生产工艺简单,安装经验丰富

局限性
施工噪音大,受海床和风机重量影响 大

有效施工方法的组合, 成本低, 重量大,运输困难 环境(噪声)影响小,能实现 工业化生产 没有打桩施工噪音,安装成本 低 风机重量大,运输困难,需要对海床 进行预处理,需要重型设备移动基础

风电场使用过 形似钢制桶,倒置于 沉箱基础 海底,借助海水压力 压入海床 三角架或四 角架 3 或 4 脚结构 >30M 强度高,适用于大型风机 结构复杂,重量大,运输困难 暂无数据 无需打桩,安装简单,移动方 便 对海床要求严格

>40M 桁架式 网格结构

噪音小,适用于大型风机

目前造价昂贵,受海浪作用,容易疲 劳失效;大型基础海上安装受天气影 响较大

浮式基础 柱型浮标式 基础

安装不受海床影响 安装于海床的浮式 钢质圆筒

>50M

适用于深水海域,该水域海上 风力发电潜力大

海上风电缺乏重量、成本、稳定性等 方面经验 造价昂贵

120-700M

适用于超深水,钢材使用量较 少

Blue H 的样 安装于海床的浮式 半潜式基础 钢质圆筒 机已在 113M 水深进行测 试

适用于深水,钢材使用量较少

造价昂贵

二、我国海上风电发展现状 目前,我国近海风场的可开发风能资源是陆上实际可开发风能资源储量的 3 倍,其风能储量远 高于陆上,未来发展空间巨大。 1. 我国主要风电整机企业争先“下海” 在中国陆上风机日趋饱和的情况下,进军海上风电市场成为中国主要整机企业的共同选择。各 整机企业积极筹划、先入为主抢占市场。华锐风电成功摘得中国第一个海上风电示范项目——上海 东海大桥项目。2010 年 2 月 27 日,34 台 3MW 机组(共计 102MW)海上风电项目全部整体安装成 功,并于 6 月 8 日调试完毕,全部并网投入运行。 中国第二大风电整机企业金风科技已于 2007 年在渤海湾中海油的钻井平台试水了海上风机的 所有工序。截止 2009 年 6 月,该海上风机已累计发电 500 万度。2009 年 11 月 18 日金风科技投资 30 亿元在江苏大丰经济开发区建设海上风电产业基地项目,并计划将其建设成为国内最大、世界领 先的海上风电装备制造基地。 华仪电气宣布再融资 11.46 亿元,其中超过 4.6 亿元将投向 3MW 风力发电机组高技术产业化项 目,用于备战海上风电;上海电气 2009 年 5 月宣布规模达 50 亿元的再融资计划,其中包括 3.6MW 海上风机的研发;湘电风能有限公司通过竞拍,以 1000 万欧元收购荷兰达尔文公司,并获得了该公 司研究的 DD115-5MW 海上风机的知识产权, 为进军海上风电奠定了基础; 东方电气 3.6MW 海上机 型正在研制中。 中船重工(重庆)海装风电充分依托集团公司在海洋工程领域的基础研究和试验基地等优势, 整合风电整机和配套设备的研发实力,形成全产业链。现已组织实施了 2MW 近海潮间带批量装机 工程,正致力于研发近海 5MW 风电机组,国家科技部授牌成立了“海上风力发电工程技术研发中 心” 。 2. 国家政策推动海上风电发展 2008 年已完成并发布了《近海风电场工程规划报告编制办法》和《近海风电场工程预可行性研 究报告编制办法》 ,2009 年完成并发布了《海上风电场工程可研报告编制办法》和《海上风电场工 程施工组织设计编制规定》 ,印发了《海上风电场工程规划工作大纲》 。2010 年 1 月,国家能源局在 《2010 年能源工作总体要求和任务》中称“2010 年,要继续推进大型风电基地建设,特别是海上风 电要开展起来” 。2010 年 1 月 22 日,国家能源局、国家海洋局联合下发《海上风电开发建设管理暂 行办法》 ,规范海上风电建设。3 月 25 日,工业和信息化部发布《风电设备制造行业准入标准》 (征 求意见稿) ,其中明确表示, “优先发展海上风电机组产业化” 。 近日,国家能源局启动了中国首轮海上风电首批特许权招标,并已经向辽宁、河北、天津、上 海、山东、江苏、浙江、福建、广东、广西、海南等 11 省份有关部门下发通知,要求各地申报海上 风电特许权招标项目。可见,国家开发海上风电的步伐正在加快。 3. 政府大力推进海上风电项目 我国在哥本哈根全球气候变化会议做出了两项承诺: 2020 年非化石能源在能源消费中的比例 到

提高达到 15%, 单位 G D P 二氧化碳排放量比 2 0 0 5 年减少 40%-45%。经国内外多个部门和机构分 析预测,为实现非化石能源达到 15%的目标,我国风电装机容量应达到 1.5 亿千瓦。中国正希望从 海上获得更多的风能,以完成这一目标。 东部沿海地区的滩涂及近海具有开发风电的良好条件,其中江苏、浙江两省将成为我国海上风 电的重点省份,两省近海风资源到 2020 年规划开发容量分别为 700 万千瓦和 270 万千瓦。此外, 全国各地酝酿及在建的海上风电场还包括广东湛江、广东南澳、福建宁德、浙江岱山、浙江慈溪、 浙江临海、山东长岛等。目前,江苏、上海的海上风电规划已经完成,待其他地方海上风电规划全 部完成之后,将汇总形成全国性海上风电规划。 我国将充分利用其丰富的近海风能资源优势, 国家能源局 5 月 18 日正式启动了总计 100 万千瓦 的首轮海上风电招标工作,包括两个 30 万千瓦的近岸风电项目和两个 20 万千瓦的潮间带项目。 三、我国海上风电发展建议 1. 加强国际技术合作,抢占海上风电市场 手握订单、拥有市场,企业才能生存发展,不断壮大。目前,国内海上风电还处在起步阶段, 竞争格局尚未形成,及早抢占市场,打响品牌,对我国风电企业海上风电的长远发展有深远影响。 目前, 我国海上风电产品集中在 3MW,风电企业应不断提高技术水平,打造中高端产品,引 领行业发展。加强国际技术交流与合作,发挥科研院所的研发优势,厂所合作,突破海上风电机组 技术,在高起点上提高海上风电产品开发步伐和总体水平。 世界海上风电在未来的 20 年里将会迅速发展,尤其是欧洲,海上风电已获得欧盟及欧洲各国政 府的大力支持,因此,海上风电的国际市场空间十分广阔。风电企业应加大开拓国际市场的步伐, 组建高水平专业营销团队,先入为主,占领先机,并不断提高风电整机及配套设备在国际市场上的 知名度和认可度。通过联合研发生产,收购并购等方式,主动进军国际市场。 2 . 寻求电力企业合作,解决风电并网问题 海上风电的良好发展前景促使“圈海”运动愈演愈烈,在机遇与挑战并存的情况下,风电企业 应充分利用自身优势,积极寻求与国内电力企业合作,形成战略联盟,共同开发海上风电项目。由 于海上发电同样面临着最终并网发电的问题,加强与电力集团的合作,解决风电入网的各种技术问 题,消除后顾之忧。


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