當(dāng)前，海上風(fēng)電已成為全球風(fēng)電發(fā)展的研究熱點，世界各國都把海上風(fēng)電作為可再生能源發(fā)展的重要方向，我國也將其劃入戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重要組成部分。
一、全球海上風(fēng)電發(fā)展現(xiàn)狀
根據(jù)全球風(fēng)能協(xié)會(GWEC)年度風(fēng)電統(tǒng)計數(shù)據(jù)，截至2016年底，全球已建成海上風(fēng)電累計裝機容量14384兆瓦，其中2016年新增裝機容量2219兆瓦，同比增長18.2%。全球海上風(fēng)電占風(fēng)電總裝機容量的比重由2011年的1.73%上升至2016年的2.96%，2011～2016年全球海上風(fēng)電累計裝機容量及占比如圖1所示。
截至2016年底，全球有14個國家擁有已建海上風(fēng)電場，其中歐洲國家占據(jù)10席，亞洲國家以中國、日本、韓國三國為主，美國海上風(fēng)電在2016年實現(xiàn)零的突破。分區(qū)域來看，歐洲仍是全球海上風(fēng)電行業(yè)的領(lǐng)跑者，以英國、德國、丹麥表現(xiàn)最為突出。目前，英國是海上風(fēng)電的領(lǐng)軍國，截至2016年底，英國海上風(fēng)電累計裝機容量已達5156兆瓦，占全球海上風(fēng)電總裝機容量的35.8%;中國海上風(fēng)電累計裝機量突破1500兆瓦，躋身全球前三甲，亞太地區(qū)除中國外，日本和韓國海上風(fēng)電2016年也有所發(fā)展，躋身擁有全球海上風(fēng)電國家前十;葡萄牙2兆瓦樣機于2016年退役，海上風(fēng)電累計裝機容量歸為零。從機組的單機容量來看，海上風(fēng)電機組大型化是今后海上風(fēng)電發(fā)展的必然趨勢，維斯塔斯公司研發(fā)的最大的海上風(fēng)電機組單機容量已經(jīng)達到9.5兆瓦。
二、我國海上風(fēng)電發(fā)展現(xiàn)狀
(一)我國海上風(fēng)能資源情況
我國海岸線長約18000多公里，島嶼6000多個。近海風(fēng)能資源主要集中在東南沿海及其附近島嶼，風(fēng)能密度基本都在300瓦/平方米以上，臺山、平潭、大陳、嵊泗等沿海島嶼可達 500瓦 /平方米以上，其中臺山島風(fēng)能密度為534瓦/平方米，是我國平地上有記錄的風(fēng)能資源最大的地方。根據(jù)風(fēng)能資源普查成果，我國5～25米水深、50米高度海上風(fēng)電開發(fā)潛力約2億千瓦;5～50米水深、70米高度海上風(fēng)電開發(fā)潛力約5億千瓦。
我國海上風(fēng)能資源豐富主要受益于夏、秋季節(jié)熱帶氣旋活動和冬、春季節(jié)北方冷空氣影響。各沿海省、市由于地理位置、地形條件的不同，海上風(fēng)能資源也呈現(xiàn)不同的特點。從全國范圍看，垂直于海岸的方向上，風(fēng)速基本隨離岸距離的增加而增大，一般在離岸較近的區(qū)域風(fēng)速增幅較明顯，當(dāng)距離超過一定值后風(fēng)速基本不再增加，平行于海岸方向上，我國風(fēng)能資源最豐富的區(qū)域出現(xiàn)在臺灣海峽，由該區(qū)域向南、北兩側(cè)大致呈遞減趨勢。
臺灣海峽年平均風(fēng)速基本在7.5～10米/秒之間，局部區(qū)域年平均風(fēng)速可達10米/秒以上。該區(qū)域也是我國受臺風(fēng)侵襲最多的地區(qū)之一，風(fēng)電場以IECⅠ或Ⅰ+類為主。從臺灣海峽向南的廣東、廣西海域，90米高度年平均風(fēng)速逐漸降至6.5～8.5米/秒之間，風(fēng)電場大多屬于IEC 或Ⅱ類。從臺灣海峽向北的浙江、上海、江蘇海域，90米高度年平均風(fēng)速逐漸降至7～8米/秒之間，浙江和上海海域風(fēng)電場大多屬于IEC Ⅱ至Ⅰ+類，江蘇海域風(fēng)電場大多屬于IEC Ⅲ或Ⅱ類。位于環(huán)渤海和黃海北部的遼寧、河北海域90米高度年平均風(fēng)速基本在6.5～8米/秒之間，該海域風(fēng)電場大多屬于IEC Ⅲ類。我國沿海各省風(fēng)資源統(tǒng)計見表 1。
綜上所述，我國大部分近海海域90米高度年平均風(fēng)速在7～8.5米/秒之間，具備較好的風(fēng)能資源條件，適合大規(guī)模開發(fā)建設(shè)海上風(fēng)電場。我國長江口以北的海域基本屬于IEC Ⅲ或Ⅱ類風(fēng)電場，長江口以南的海域基本屬于IEC Ⅱ或Ⅰ類，局部地區(qū)為Ⅰ+類風(fēng)電場。與Ⅰ類風(fēng)電場相比，Ⅲ類風(fēng)電場 50年一遇最大風(fēng)速較低，適合選用更大轉(zhuǎn)輪直徑的機組。由于單位千瓦掃風(fēng)面積的增加，同樣風(fēng)速條件下，Ⅲ類風(fēng)電場的發(fā)電量更高。風(fēng)電場理想的風(fēng)資源應(yīng)該是具有較高的年平均風(fēng)速和較低的50年一遇最大風(fēng)速。因此，從風(fēng)能資源優(yōu)劣和受臺風(fēng)影響的角度考慮，長江口以北的海域更適合海上風(fēng)電的發(fā)展。
