版权归原作者所有,如有侵权,请联系我们

[科普中国]-离岸风力发电

科学百科
原创
科学百科为用户提供权威科普内容,打造知识科普阵地
收藏

离岸风力发电又称离岸风力能源,系于海上建设风力发电厂,通常位于大陆架,利用风能进行发电,离岸风力发电较陆上风力发电具有更高的风速,所以能提供更多的电力且对此类邻避设施的反弹也较小,离岸风力发电成本较陆上发电成本为高,但于2016年荷兰波瑟勒(Borssele)离岸风力发场装机容量为700 MW,成本已降至€72.70/MWh (包含输电设备为€87/MWh),而丹麦离岸风力发场Kriegers Flak装机容量为600 MW,成本更降至€49.90/MWh (不含输电设备)。

简介离岸风力发电又称离岸风力能源,系于海上建设风力发电厂,通常位于大陆架,利用风能进行发电,离岸风力发电较陆上风力发电具有更高的风速,所以能提供更多的电力且对此类邻避设施的反弹也较小,离岸风力发电成本较陆上发电成本为高,但于2016年荷兰波瑟勒(Borssele)离岸风力发场装机容量为700 MW,成本已降至€72.70/MWh (包含输电设备为€87/MWh),而丹麦离岸风力发场Kriegers Flak装机容量为600 MW,成本更降至€49.90/MWh (不含输电设备)。

截至2013年,伦敦阵列装机容量为630百万瓦特(MW),为世界最大的离岸风力发电场,而装机容量504 (MW) 的Greater Gabbard wind farm则为第二大,装机容量 367MW的Walney Wind Farm则位居第三,以上三个离岸风力发电场均位于英国海岸,但与计划中的Dogger Bank Wind Farm(4,800MW)、Norfolk Bank(7,200MW)及Irish Sea(4,200MW)仍为较小规模,至2013年6月,欧洲离岸风力发电装机容量为6,040MW,英国于2013年上半年即建设了513.5MW。1

历史欧洲是海上风电的世界领先者,1991年在丹麦安装了第一座离岸风电场(Vindeby)。2009年,欧洲海上风机平均额定容量约为3 MW,未来风机容量预计将增至5 GW。

到2014年1月,已经在欧洲建设了69个离岸风电场,年平均额定容量为482 MW。 欧洲海域离岸风电场总装机容量达到6,562 MW。英国迄今为止最大容量为3,681 MW。丹麦排在第二位,安装了127.1 MW,比利时排在第三位,总计571 MW。 其次是荷兰(247 MW),瑞典(212 MW),芬兰(26 MW),爱尔兰(25 MW),西班牙(5 MW),挪威(2 MW)和葡萄牙(2 MW))。

在欧洲以外,中国政府已经制定了到2015年安装离岸风电装机容量5 GW的宏伟目标,到2020年将达到30 GW,这将超出其他国家的容量。 然而,2014年5月,中国离岸风电装机容量为565 MW。2016年中国离岸风电装机容量增加到832 MW,其中636 MW是中国制造。2

挑战风机寿命为20-25年,目前除役的议题只轻描淡写地带过去。

风机结构的自然频率应避开震动频率。

风机叶片的疲劳载荷。

强烈海风吹起的海浪造成“咸水烟”,可能严重侵蚀风力发电机结构与电气设备。

运输时的受力和损坏评估

腐蚀

施工不易

维修不易

风力电场对航行安全的影响。

离岸风力电场对渔业的影响。2

预测对2020年的预测估计,欧洲水域的离岸风电场容量为40 GW,这将提供欧盟电力需求的4%。欧洲风能协会(WindEurope)已经设定到2020年达到40 GW的目标,到2030年达到150 GW。预计到2020年,全球离岸风电装机容量将达到75 GW,其中有来自中国和美国将显著的贡献。

经济合作与发展组织(OECD)预计,到2030年,离岸风电将在2030年达到海洋经济的8%,其产业将雇用43.5万人,增加价值2300亿美元。2

各国及地区的离岸风电中国台湾省台湾东部海域几无大陆棚,陡深的海深不适合发展离岸风力发电,因此风机都建在西部的台湾海峡上。但台湾海峡经钻探发现海床沉积物主要成分为粉土和黏土,地底下80米仍未见岩盘。 此外,和欧洲北海的风场相比,台湾地震强又多,所以耐震是很重要的议题,在设计风机时需考量土壤液化和桩土互制等等。目前台湾离岸风机都使用进口的发电机组。

|| || 各国及地区离岸风电机列表
安装容量(MW)排行

本词条内容贡献者为:

刘军 - 副研究员 - 中国科学院工程热物理研究所