(中國可再生能源學會風能專業(yè)委員會,北京 100013)
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雖然我國第一臺海上風電機組并非安裝在潮間帶地區(qū),但在經(jīng)歷了5年左右的發(fā)展后,潮間帶風電項目在我國海上風電項目中占據(jù)了主流地位。因此,若想對我國海上風電發(fā)展有一個清晰的認識,對潮間帶風電的了解顯得非常重要。
潮間帶; 海上風電; 潮間帶風電項目; 海上風電機組
在我國海上風電開發(fā)的過程中,對潮間帶風電項目的開發(fā)占據(jù)著非常重要的地位。所謂潮間帶,主要是指多年平均大潮高潮線以下至理論最低潮位以下5m水深內(nèi)的海域,而潮間帶風電資源,則是指以上地區(qū)所具備的能夠用于風力發(fā)電的風資源,這些風電資源仍屬于海上風電開發(fā)利用的范疇。
由于位于高低潮水位線之間,我國的潮間帶風電資源主要集中于長江口以北各省,主要地區(qū)包括江蘇、上海和山東沿海。雖然只有少數(shù)省份擁有潮間帶風電資源,但上述地區(qū)的潮間帶平均風速可達6m/s至7m/s。
事實上,我國是最早在潮間帶地區(qū)建設(shè)風電場的國家,這是由于我國海上風電資源與歐洲的不同所致。即使開發(fā)海上風電比開發(fā)陸上風電的成本高,但由于歐洲海上風電資源較好,其成本可以從后期獲得收益中平攤一部分。而我國潮間帶地區(qū)靠近電力負荷中心,潮間帶風電能夠有效得到消納,與中深海相比,在潮間帶建設(shè)風電場的成本和難度較低。
在海上風電規(guī)劃方面,目前我國潮間帶風電裝機量最大的江蘇省在2015年以前規(guī)劃建設(shè)海上風電4.6GW,其中潮間帶將占有2.6GW的份額,足見在近些年中,我國的潮間帶風電開發(fā)在海上風電開發(fā)中所占有的地位。實際情況也正是如此,潮間帶風電的開發(fā)進程與其他種類的海上風電相比顯得更快。
截至2012年底,我國近海風電(潮間帶除外)裝機容量為128.1MW,而在這項數(shù)據(jù)中,僅東海大橋海上風電項目就占有102MW,其余皆為各風電機組制造商安裝的樣機。與此相比,我國潮間帶風電裝機容量卻已達到261.5MW,為近海風電裝機容量的兩倍有余。在目前我國正在建設(shè)的海上風電項目中,潮間帶風電項目仍占據(jù)著主體地位。
截至2012年,金風科技安裝的2.5MW型風電機組已經(jīng)達到了166臺,其中90m風輪直徑的機型共安裝3臺,2臺被安裝于潮間帶項目中,其中的一臺安裝于江蘇如東32.5MW試驗風電場,另一臺安裝于響水潮間帶4.5MW整機試驗項目中。作為金風2.5MW型風電機組中裝機量最大的機型,風輪直徑為109m的機型有40臺被安裝于潮間帶項目中,其中20臺安裝在江蘇如東150MW海上(潮間帶)示范風電場50MW增容項目,另外20臺安裝在江蘇如東150MW海上(潮間帶)示范風電場二期。據(jù)統(tǒng)計,金風科技安裝的單機容量為2.5MW的機型,是目前我國潮間帶項目中安裝數(shù)量最多的機型。
一個整機商為不同潮間帶項目提供的相同單機容量的整機產(chǎn)品,在其他規(guī)格參數(shù)方面并不一定相同。例如華銳風電為山東威海榮成潮間帶項目提供的2臺3.0MW機型的風輪直徑為100m,比該公司為東海大橋海上風電場提供的3.0MW機型的風輪直徑長10m,卻比其為江蘇如東150MW海上(潮間帶)示范風電場一期提供的17臺和在江蘇如東32.5MW試驗風電場中安裝的2臺3.0MW型機組短13m。但就目前來看,華銳的3.0MW風電機組是我國整機廠商在潮間帶項目已安裝3.0MW以上的機型中數(shù)量最多的。
作為世界海上風電裝機量最高的公司,西門子的海上風電機組成為在我國潮間帶風電項目中安裝的唯一外國產(chǎn)品,且只有一款容量為2.38MW,風輪直徑為101m的機型。有資料顯示,該機型可以在中低風速地區(qū)有效提高發(fā)電量,其葉輪直徑為101m的B49 葉片和變漿系統(tǒng)能夠優(yōu)化功率輸出,并增強對電能輸出的控制。該機型通過采用先進的負荷控制技術(shù),可以勝任各種復(fù)雜環(huán)境下的運行。
另外,被安裝于江蘇如東32MW試驗風電場50MW擴建項目的重慶海裝5.0MW(154m)型風電機組,不但是我國潮間帶風電場中安裝的單機容量最大的機型,也是風輪直徑最長的機型。作為2012年推出的新產(chǎn)品,該機型具有完全的自主知識產(chǎn)權(quán),獲得了32項國家專利技術(shù),并形成了全產(chǎn)業(yè)鏈。該機型的葉片、齒輪箱、發(fā)電機、控制系統(tǒng)、輪轂、塔筒、潤滑系統(tǒng)等重要零部件,均由海裝的母公司中國船舶工業(yè)總公司的成員單位完成。
截至2012年,我國有裝機的潮間帶風電場項目共有10個,其中有些項目具有一定的延續(xù)性,例如江蘇如東32.5MW實驗風電場在建設(shè)完成后,龍源又建設(shè)了江蘇如東32MW試驗風電場50MW擴建項目。再如江蘇如東150MW海上(潮間帶)示范風電場一期建設(shè)完成后,龍源先后又開發(fā)建設(shè)了江蘇如東150MW海上(潮間帶)示范風電場二期,以及江蘇如東150MW海上(潮間帶)示范風電場50MW增容項目。
雖然目前龍源是我國潮間帶風電場開發(fā)中裝機容量最高的開發(fā)商,但我國第一個潮間帶風電場是由華能在2009年建設(shè)完成的,該風電場安裝了由華銳風電提供的2臺3.0MW(100m)型風電機組,因此,華銳也成為我國第一個在潮間帶地區(qū)安裝風電機組的整機廠商。
表1 截至2012年中國潮間帶風電機組產(chǎn)品概況
表2 截至2012年中國潮間帶風電項目概況
2010年我國建設(shè)完成4個潮間帶風電項目,其中江蘇如東32.5MW試驗風電場無疑是最受關(guān)注的。其原因是該項目具有很強的試驗、驗證、測試意義,不但采用了8個整機制造廠商的9種機型,16臺機組。而且這些風電機組的單機容量分別為1.5MW、2.0MW、2.5MW、3.0MW,機組基礎(chǔ)形式有低樁承臺、五樁導(dǎo)管架、六樁導(dǎo)管架、七樁導(dǎo)管架等4種之多。
2011年我國建設(shè)完成1個潮間帶風電項目——江蘇如東150MW海上(潮間帶)示范風電場一期。雖然項目數(shù)量少,但這唯一一個項目卻具有多重意義。該項目是我國第一個裝機數(shù)量超30臺的潮間帶風電場項目,也是第一個裝機容量超過100MW的潮間帶風電場,并且是目前為止我國唯一一個裝有國外機型的潮間帶風電場。事實上,僅該風電場一個項目,即能使2011年我國潮間帶風電的裝機數(shù)量和裝機容量均超過了2010年4個項目的總和。
2012年我國潮間帶風電共有4個項目吊裝,總裝機數(shù)量和容量均超過了2011年,在當年的4個項目中有3個由龍源開發(fā),其中江蘇如東32MW試驗風電場50MW擴建項目拉開了我國在潮間帶風電場實驗多兆瓦級海上風電機組的序幕,并于當年吊裝了2臺由重慶海裝生產(chǎn)的5.0MW(154m)型海上風電機組。
進入2013年,我國潮間帶風電仍有多個項目在繼續(xù)開發(fā)、建設(shè),這些項目不但朝著規(guī)模更大、建設(shè)速度更快的方向發(fā)展,其所安裝的風電機組的單機容量也在不斷增加。
[1] 陸宇.對發(fā)展潮間帶風電的幾點思考[N].中國能源報,2010(6-28).
[2] 張?zhí)m.各省規(guī)劃相繼出臺 海上風電加速發(fā)展[N].復(fù)合材料,2010(6-28).
[3] 季曉莉.海上風電進入“潮間帶時間”[N].中國經(jīng)濟導(dǎo)報,2012(11-27).
我國潮間帶風電發(fā)展概況
趙靚
Wind Power Development in Intertidal Area in China
Zhao Liang
(Chinese Wind Energy Association, Beijing100013, China)
Although the fi rst off shore wind turbine in China is not installed in intertidal aea, after 5 years’ development, wind power projects in intertidal area occupy the mainstream status in off shore wind projects.erefore, if we want to be clear about off shore wind power development in China, it is very important to have a beer understanding of wind power development in intertidal area.
intertidal area; off shore wind power; wind power projects in intertidal area ; off shore wind turbines
TM614
A
1674-9219(2013)07-0038-03
產(chǎn)業(yè)