沿海風能資源開發利用策略研究

（國家電投集團江西電力有限公司新能源發電分公司，江西 南昌 330096）

風能資源屬于可再生清潔能源，開發利用潛力巨大，并且是現階段最廉價、開發利用技術最為成熟的一種新能源。我國的風能資源非常豐富，統計資料顯示，我國可開發利用的陸地風能資源大約是2.53億kW,可開發利用的海上風能資源大約是7.5億kW。通過這些數據可以看出，我國沿海風能資源開發前景非常廣闊，隨著上海東海大橋、江蘇響水和廣西賓陽等海上風電場投產發電，充分展現了海上風能資源沿海的優越性，發展沿海風電，可有效減少長距離電能傳輸，降低能源傳輸損耗，沿海城市通過開發建設海上風電場項目，能有效促進沿海城市經濟的快速跨越式發展。

1 海上風能資源開發優勢

（1）我國有著豐富的沿海風能資源。我國沿海的年有效風能功率密度超過200W/m2，沿海島嶼的風能功率密度最高可超過500W/m2，可有效利用的時間在7000～8000小時。例如，位于廣東省東部的汕頭市，東南瀕臨南海，全市島岸線和海岸線總長度達289公里，風能資源豐富區距離海岸小于50公里，其風能資源呈現出分布廣、儲量豐、開發潛力大的特點。

（2）沿海風能資源可利用率高。沿海地區風量相對固定、平穩，如廣東汕頭位于副熱帶高氣壓帶和赤道低氣壓帶之間，受熱帶氣旋的影響，一般是冬季常吹偏北風，夏季常吹偏南風，其風能資源呈現出明顯的季節性，全年無靜風期，特在夏秋兩季風力較大，而此時又正值用電負荷較大季節；而且在海上風電基本在一個海平面上建設，不會出現因地勢高低而引發湍流渦流等現象，能建設大規模風電機組方陣，風能資源利用率高。

（3）占用土地資源少，保護環境、減少了污染。海上風電場風機全部分布在海床上，全部風機通過海底電纜匯聚至升壓站，整個風電場只有升壓站需建設在陸地上，占用土地面積少；同時，由于沿海地區近海灘涂大多無固定居民，人口稀少，噪聲及輻射對周圍居民影響小；工程建設征地拆遷補償費用低，大大節省了投資成本；植被破壞少，環境影響小；施工安全及設備運行安全風險低。

2 我國沿海風能資源開發前景

（1）競爭力較強。目前由于我國陸上風電資源受國家林業及環保等部門政策影響，已基本開發飽和停滯，大部分電力開發企業及風電設備制造行業開始將工作重心由陸地轉向海上，并且，與陸上風能資源相比，海上風能資源開發具有更強的競爭力。首先，海上風能密度一般比陸上要高，風速高于平原沿岸20%，可增加發電量70%，同時海上基本無靜風期，可更好地利用風電機組的發電容量。其次，海平面的摩擦力小，海洋表面的粗糙度不高，風速受高度的影響較小，塔架無須設置太高，能減少風電機組成本投入。再次，海風湍流強度不高，可減少風電機組在風作用下的疲勞載荷，增加風電機組使用時間。

（2）市場前景良好。我國沿海地區經濟較為發達，這些地區產業集聚，對能量的消耗數量巨大，特別是“珠三角”、“長三角”地區，缺乏一次性能源，大多數發電用煤都要由外省調入，運輸和煤源壓力非常大。另外，大部分沿海省份的工農業用電和民用用電都使用火力發電，而燃煤發電會對環境造成嚴重污染，所以對清潔無污染的風能發電有著巨大需求，這也使得沿海風能資源市場有著廣闊發展前景。

（3）沿海未來會發展成新能源產業帶。開發利用沿海風能資源，可有力助推沿海龍頭產業快速發展，不但能促進環境改善，化解“電荒”矛盾，還能拓展風電產業鏈條。建設沿海風電項目，可促進以風電制造業為主、風電服務業為輔的全鏈條發展。另外，還能在電解鋁、鹽化工氯堿工業、PVC等深加工等高耗能產業中直接使用風電能源，給地方經濟發展注入新的活力。沿海地區開發利用風能資源，通過科學規劃，高標準、高起點、高質量建設沿海新能源產業帶，可有效助推沿海地區經濟實現跨越發展。

3 沿海風能資源開發利用的策略

3．1 轉變觀念，重視風能資源開發利用

要高度重視沿海風能資源的開發利用，徹底轉變思想觀念，把開發利用海上風能資源作為企業發展轉型、擴大裝機容量和增加利潤的出發點，實現企業價值和社會經濟健康快速可持續發展，利用當前國家政策鼓勵和補貼扶持海上風力發電項目的市場環境，企業應加大海上風電項目投資建設重視程度，前期發展部門應積極組織設計人員和工程建設專家開展實地勘查工作，建設測風塔和其他設施，開展前期風能資源勘測工作，收集近年來擬建海域氣象數據，綜合評估候選場址的交通運輸、風能資源、地質條件、并網條件等情況，確保滿足項目建設可行性和經濟性要求，確保前期資源勘測人力財力物力方面的投入力度，根據國家和電力行業海上風電場項目規范要求，編制風電場址初步設計報告和可行性研究報告報告，做好前期開發準備工作。

3．2 總結經驗，向海上風電建設轉型

海上風電項目與陸地風電項目相比，既有陸上風電的共性，又有其特殊性，風電建設單位和風電設備制造單位要在已有的陸上風電技術經驗基礎上，積極加強與相關科研機構及專業海上風電建設單位交流學習，加快培養海上風電產業專業人才，一方面，積極探索海上風電項目建設施工新技術新方法，如海底轉井和澆筑技術、船舶吊裝技術和海底電纜施工技術，新型單管樁海底風機基礎，工藝簡單，成本低，與導管架吸力筒基礎相比，可降低成本60%以上，應用前景廣闊；另一方面，尋找適合海洋氣候環境、耐腐蝕、抗臺風材料，降低建設投資成本，大力研發新型海底防腐蝕電纜、漂浮式風機、新型海底風機基礎等新產品。

3．3 精心組織，確保風電項目穩步推進

風力發電項目開發建設涉及的部門較多，包括國土資源、環保、氣象、供電甚至軍事等部門，溝通協調及辦證報批較為煩瑣復雜，工作面廣，工作量大，應提前做好各項前期資料的收集整理工作，特別是涉及到軍事港口或軍事出海口的海域，要及時調整規劃；要提前進行風資源資料收集整理工作，對規劃建設海域的洋流、臺風、潮汐等氣象條件進行評估；還要做好風力發電機組設備海上運輸方案及路線規劃，選擇合適的收貨港口；最后根據風電場布置和沿海情況選擇最佳海底電纜上岸點及升壓站，確保各環節工作銜接合理，為風電項目建設順利推進提供有力保障。

3．4 提前準備，培養專業運維隊伍

海上風電項目與傳統發電項目在地理位置、設備運行環境及檢修維護方式大有不同，首先，海上風電處于淺海地區，主要運維交通工具為船舶，且臺風及潮汐頻繁，運維人員首先要有較好的身體素質，掌握海上基本生存技能和海底、海上發電設備和運行檢測設備操作技能；其次，運維人員要熟悉海上風機運行特性及維護保養知識，掌握海上葉片維修更換和海底電纜故障檢測技術修理等基本運維技術，出現問題能及時修理解決；最后，要熟悉海上應急救援方法和逃生方式，發生緊急情況能及時報警和逃生，如平臺著火、臺風及海嘯等突發事件，最大限度確保人身及設備安全。

3．5 建立氣象監測和信息共享體系

風力發電主要依靠海風，但海上氣候多變，臺風及海嘯頻發，若操作失誤或預防不及時，可能導致嚴重風機倒塔和人身傷亡事故，要掌握海上氣象規律，提前預測風電場海域氣象情況，一方面，風電場要獨立組建海域氣象監測預報系統，用于平時生產發電使用，同時與水利、氣象等部門建立協作共享機制，及時獲取相應氣象信息；另一方面，建立臺風、海嘯及自然災害應急聯動預警機制，成立專業應急救援隊伍，配備應急物資、裝備，要求當地安全管理部分開展聯合應急演練，確保風電場安全可靠運行。

3．6 保護海洋生態，實現經濟與生態效益雙贏

沿海地區擁有豐富的旅游資源、優越的生態環境。在開發風能發電的過程中，應積極尋求與地方政府合作，在近海養殖、生態旅游、灘涂牧業、設施農業等方面探討合作模式，借助風電項目推動地方政府新能源觀光旅游業，發展觀海潮、宿漁村、拉漁網等項目，共同打造沿海生態特色旅游品牌，注重海洋生態的保護，實現經濟效益和社會效益的雙贏。

4 結語

總之，沿海風能資源開發利用具有非常廣闊的發展前景，能有效改善我國能源分布，減少環境污染，節約土地資源，對促進社會經濟健康可持續發展具有非常重要的意義。