我國潮間帶風(fēng)電發(fā)展概況

(中國可再生能源學(xué)會(huì)風(fēng)能專業(yè)委員會(huì)，北京 100013)

(中國可再生能源學(xué)會(huì)風(fēng)能專業(yè)委員會(huì)，北京 100013)

雖然我國第一臺(tái)海上風(fēng)電機(jī)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(fēng)電項(xiàng)目在我國海上風(fēng)電項(xiàng)目中占據(jù)了主流地位。因此，若想對(duì)我國海上風(fēng)電發(fā)展有一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)，對(duì)潮間帶風(fēng)電的了解顯得非常重要。

潮間帶； 海上風(fēng)電； 潮間帶風(fēng)電項(xiàng)目； 海上風(fēng)電機(jī)組

0 綜述

在我國海上風(fēng)電開發(fā)的過程中，對(duì)潮間帶風(fēng)電項(xiàng)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(fēng)電資源，則是指以上地區(qū)所具備的能夠用于風(fēng)力發(fā)電的風(fēng)資源，這些風(fēng)電資源仍屬于海上風(fēng)電開發(fā)利用的范疇。

1 潮間帶風(fēng)電資源與開發(fā)技術(shù)

由于位于高低潮水位線之間，我國的潮間帶風(fēng)電資源主要集中于長(zhǎng)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(fēng)電資源，但上述地區(qū)的潮間帶平均風(fēng)速可達(dá)6m/s至7m/s。

事實(shí)上，我國是最早在潮間帶地區(qū)建設(shè)風(fēng)電場(chǎng)的國家，這是由于我國海上風(fēng)電資源與歐洲的不同所致。即使開發(fā)海上風(fēng)電比開發(fā)陸上風(fēng)電的成本高，但由于歐洲海上風(fēng)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(fù)荷中心，潮間帶風(fēng)電能夠有效得到消納，與中深海相比，在潮間帶建設(shè)風(fēng)電場(chǎng)的成本和難度較低。

在海上風(fēng)電規(guī)劃方面，目前我國潮間帶風(fēng)電裝機(jī)量最大的江蘇省在2015年以前規(guī)劃建設(shè)海上風(fēng)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(fēng)電開發(fā)在海上風(fēng)電開發(fā)中所占有的地位。實(shí)際情況也正是如此，潮間帶風(fēng)電的開發(fā)進(jìn)程與其他種類的海上風(fēng)電相比顯得更快。

截至2012年底，我國近海風(fēng)電（潮間帶除外）裝機(jī)容量為128.1MW，而在這項(xiàng)數(shù)據(jù)中，僅東海大橋海上風(fēng)電項(xiàng)目就占有102MW，其余皆為各風(fēng)電機(jī)組制造商安裝的樣機(jī)。與此相比，我國潮間帶風(fēng)電裝機(jī)容量卻已達(dá)到261.5MW，為近海風(fēng)電裝機(jī)容量的兩倍有余。在目前我國正在建設(shè)的海上風(fēng)電項(xiàng)目中，潮間帶風(fēng)電項(xiàng)目仍占據(jù)著主體地位。

2 潮間帶風(fēng)電設(shè)備

截至2012年，金風(fēng)科技安裝的2.5MW型風(fēng)電機(jī)組已經(jīng)達(dá)到了166臺(tái)，其中90m風(fēng)輪直徑的機(jī)型共安裝3臺(tái)，2臺(tái)被安裝于潮間帶項(xiàng)目中，其中的一臺(tái)安裝于江蘇如東32.5MW試驗(yàn)風(fēng)電場(chǎng)，另一臺(tái)安裝于響水潮間帶4.5MW整機(jī)試驗(yàn)項(xiàng)目中。作為金風(fēng)2.5MW型風(fēng)電機(jī)組中裝機(jī)量最大的機(jī)型，風(fēng)輪直徑為109m的機(jī)型有40臺(tái)被安裝于潮間帶項(xiàng)目中，其中20臺(tái)安裝在江蘇如東150MW海上（潮間帶）示范風(fēng)電場(chǎng)50MW增容項(xiàng)目，另外20臺(tái)安裝在江蘇如東150MW海上（潮間帶）示范風(fēng)電場(chǎng)二期。據(jù)統(tǒng)計(jì)，金風(fēng)科技安裝的單機(jī)容量為2.5MW的機(jī)型，是目前我國潮間帶項(xiàng)目中安裝數(shù)量最多的機(jī)型。

一個(gè)整機(jī)商為不同潮間帶項(xiàng)目提供的相同單機(jī)容量的整機(jī)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(fēng)電為山東威海榮成潮間帶項(xiàng)目提供的2臺(tái)3.0MW機(jī)型的風(fēng)輪直徑為100m，比該公司為東海大橋海上風(fēng)電場(chǎng)提供的3.0MW機(jī)型的風(fēng)輪直徑長(zhǎng)10m，卻比其為江蘇如東150MW海上（潮間帶）示范風(fēng)電場(chǎng)一期提供的17臺(tái)和在江蘇如東32.5MW試驗(yàn)風(fēng)電場(chǎng)中安裝的2臺(tái)3.0MW型機(jī)組短13m。但就目前來看，華銳的3.0MW風(fēng)電機(jī)組是我國整機(jī)廠商在潮間帶項(xiàng)目已安裝3.0MW以上的機(jī)型中數(shù)量最多的。

作為世界海上風(fēng)電裝機(jī)量最高的公司，西門子的海上風(fēng)電機(jī)組成為在我國潮間帶風(fēng)電項(xiàng)目中安裝的唯一外國產(chǎn)品，且只有一款容量為2.38MW，風(fēng)輪直徑為101m的機(jī)型。有資料顯示，該機(jī)型可以在中低風(fēng)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(qiáng)對(duì)電能輸出的控制。該機(jī)型通過采用先進(jìn)的負(fù)荷控制技術(shù)，可以勝任各種復(fù)雜環(huán)境下的運(yùn)行。

另外，被安裝于江蘇如東32MW試驗(yàn)風(fēng)電場(chǎng)50MW擴(kuò)建項(xiàng)目的重慶海裝5.0MW（154m）型風(fēng)電機(jī)組，不但是我國潮間帶風(fēng)電場(chǎng)中安裝的單機(jī)容量最大的機(jī)型，也是風(fēng)輪直徑最長(zhǎng)的機(jī)型。作為2012年推出的新產(chǎn)品，該機(jī)型具有完全的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，獲得了32項(xiàng)國家專利技術(shù)，并形成了全產(chǎn)業(yè)鏈。該機(jī)型的葉片、齒輪箱、發(fā)電機(jī)、控制系統(tǒng)、輪轂、塔筒、潤(rùn)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。

3 主要潮間帶風(fēng)電項(xiàng)目

截至2012年，我國有裝機(jī)的潮間帶風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目共有10個(gè)，其中有些項(xiàng)目具有一定的延續(xù)性，例如江蘇如東32.5MW實(shí)驗(yàn)風(fēng)電場(chǎng)在建設(shè)完成后，龍?jiān)从纸ㄔO(shè)了江蘇如東32MW試驗(yàn)風(fēng)電場(chǎng)50MW擴(kuò)建項(xiàng)目。再如江蘇如東150MW海上（潮間帶）示范風(fēng)電場(chǎng)一期建設(shè)完成后，龍?jiān)聪群笥珠_發(fā)建設(shè)了江蘇如東150MW海上（潮間帶）示范風(fēng)電場(chǎng)二期，以及江蘇如東150MW海上（潮間帶）示范風(fēng)電場(chǎng)50MW增容項(xiàng)目。

雖然目前龍?jiān)词俏覈遍g帶風(fēng)電場(chǎng)開發(fā)中裝機(jī)容量最高的開發(fā)商，但我國第一個(gè)潮間帶風(fēng)電場(chǎng)是由華能在2009年建設(shè)完成的，該風(fēng)電場(chǎng)安裝了由華銳風(fēng)電提供的2臺(tái)3.0MW（100m）型風(fēng)電機(jī)組，因此，華銳也成為我國第一個(gè)在潮間帶地區(qū)安裝風(fēng)電機(jī)組的整機(jī)廠商。

表1 截至2012年中國潮間帶風(fēng)電機(jī)組產(chǎn)品概況

表2 截至2012年中國潮間帶風(fēng)電項(xiàng)目概況

2010年我國建設(shè)完成4個(gè)潮間帶風(fēng)電項(xiàng)目，其中江蘇如東32.5MW試驗(yàn)風(fēng)電場(chǎng)無疑是最受關(guān)注的。其原因是該項(xiàng)目具有很強(qiáng)的試驗(yàn)、驗(yàn)證、測(cè)試意義，不但采用了8個(gè)整機(jī)制造廠商的9種機(jī)型，16臺(tái)機(jī)組。而且這些風(fēng)電機(jī)組的單機(jī)容量分別為1.5MW、2.0MW、2.5MW、3.0MW，機(jī)組基礎(chǔ)形式有低樁承臺(tái)、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(gè)潮間帶風(fēng)電項(xiàng)目——江蘇如東150MW海上（潮間帶）示范風(fēng)電場(chǎng)一期。雖然項(xiàng)目數(shù)量少，但這唯一一個(gè)項(xiàng)目卻具有多重意義。該項(xiàng)目是我國第一個(gè)裝機(jī)數(shù)量超30臺(tái)的潮間帶風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目，也是第一個(gè)裝機(jī)容量超過100MW的潮間帶風(fēng)電場(chǎng)，并且是目前為止我國唯一一個(gè)裝有國外機(jī)型的潮間帶風(fēng)電場(chǎng)。事實(shí)上，僅該風(fēng)電場(chǎng)一個(gè)項(xiàng)目，即能使2011年我國潮間帶風(fēng)電的裝機(jī)數(shù)量和裝機(jī)容量均超過了2010年4個(gè)項(xiàng)目的總和。

2012年我國潮間帶風(fēng)電共有4個(gè)項(xiàng)目吊裝，總裝機(jī)數(shù)量和容量均超過了2011年，在當(dāng)年的4個(gè)項(xiàng)目中有3個(gè)由龍?jiān)撮_發(fā)，其中江蘇如東32MW試驗(yàn)風(fēng)電場(chǎng)50MW擴(kuò)建項(xiàng)目拉開了我國在潮間帶風(fēng)電場(chǎng)實(shí)驗(yàn)多兆瓦級(jí)海上風(fēng)電機(jī)組的序幕，并于當(dāng)年吊裝了2臺(tái)由重慶海裝生產(chǎn)的5.0MW（154m）型海上風(fēng)電機(jī)組。

進(jìn)入2013年，我國潮間帶風(fēng)電仍有多個(gè)項(xiàng)目在繼續(xù)開發(fā)、建設(shè)，這些項(xiàng)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(fēng)電機(jī)組的單機(jī)容量也在不斷增加。

[1] 陸宇.對(duì)發(fā)展潮間帶風(fēng)電的幾點(diǎn)思考[N].中國能源報(bào),2010(6-28).

[2] 張?zhí)m.各省規(guī)劃相繼出臺(tái) 海上風(fēng)電加速發(fā)展[N].復(fù)合材料,2010(6-28).

[3] 季曉莉.海上風(fēng)電進(jìn)入“潮間帶時(shí)間”[N].中國經(jīng)濟(jì)導(dǎo)報(bào),2012(11-27).

我國潮間帶風(fēng)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)