海上风电相比陆上的优势
1. 海上的风平稳
风机运行是否良好,较关键就是看风的大小了,海上的风普遍比陆上大。陆上的地形高低起伏,对地面的风速有很大的减缓作用,所以陆上风机都树立得高高的,以便利用高空比较大的风,但由于地形问题,陆上各个高度的风速相差很大,这就导致风切变大(垂直方向的风速变化),使得风轮上下受力不均衡导致传动系统容易损坏。而海上就没有这个问题,海平面一般都很平,风基本没阻力,平均风速高,并且风切变也小于陆上,再加上海上的风向改变频率也较陆上低,因而海上的风能很平稳。
2. 风机利用率更高
风机的发电功率与风速的三次方成正比,海上的风速比陆上高20%左右,因而同等发电容量下海上风机的年发电量能比陆上高70%。如果陆上风机的年发电利用小时数是2000小时,那海上风机就能达到3000多小时。
3. 单机装机容量更大
风机的单机发电容量越大,同一块地方的扫风面积和利用风的能量越多,也就是资源更充分利用。而单机容量越大,发电机就越大,叶片也就越长。陆上最大的问题就是运输问题,长近上百米的叶片(拆成两段也有几十米)在陆上是很难运输的,而在海上就不存在这个问题,直接用船拉过去就好。例如世优电气参与的陆上风机风机项目最大也就2.5MW,而参与的湘电平海湾海上风机直接就是5MW起步。在中国市场,一部5MW的风力发电机可以不消耗任何能量仅从空气中获取超过4亿人民币的电能。
4. 不占地、不扰民
陆上土地资源的稀缺性,耕地红线不能动,林地不能建等等。随着陆上风电的发展陆上风资源好的地方越来越少,而且风机噪音对居民和动物的影响也比较大,有研究机构专门研究过风机对野鸭会造成影响;然而海上建设风场就不存在这些问题,并且我国是个海洋大国,海岸线长度超过1.8万公里,居世界第四位。
5. 距离用电负荷近
我国辽阔的大西北建设了大量的风电场,这些风场无疑都得通过特高压、超高压线路输送到东南沿海的用电负荷中心,距离超过两三千米。而海上风场基本都建设在沿海一两百公里处,距离负荷中心较近,并且常年有风,所以很适合电负荷中心的需求。
基于以上优势,建设海上风场是发展趋势。虽然海上风电正在起步阶段尤其是我国,但总体来说各国都在向海上风电发展,未来的全球能源供应体系中,海上风电会比陆上风电前景更广阔。