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海上風電:面臨三大技術難題

發布時間:2010-06-28 17:06:21作者:hnr_admin

2010年6月28日

文章來源:投資者報

    蔚藍的大海上,一排排巨大的風機葉片迎風旋舞,遠處的機房中,無數信號燈不停閃爍,讓人猶如身處科幻世界。——近期,我國第一座規模化海上風電示范項目,上海東海大橋海上風電場34臺3MW風電機組全部成功并入電網,吹響了我國海上風電建設的號角。

    “中國新能源產業發展看風能,風能發展前景在海上,海上風能將成為中國風能未來發展方向和制高點。”一位業內專家對海上風能的重要性如此評價。

    在所有新能源中,風能是業界公認的技術上最成熟的綠色能源,而海上風資源儲量非常豐富。今年年初,據國家氣象局完成的我國首次風能資源詳查和評價,測得我國5米到25米水深線以內近海區域、海平面以上50米高度可裝機容量約2億千瓦。

    海上風能的廣闊前景讓面臨可再生能源配額壓力的電力巨頭展開了激烈爭奪。由于東部沿海,特別是江蘇等沿海灘涂及近海具有開發風電非常好的條件,各大電力企業“跑馬圈海”成風,中電投、國電、華電、中廣核、大唐、華潤電力、江蘇國信集團、德國索拉CCE紛紛介入。

    5月份,國家能源局正式推出的國內首輪海上風電特許權招標項目,無疑是第一聲發令槍。華能、中廣核、神華等大型電力巨頭都已購買了標書,而各地政府、大小設備制造商、配套商等等市場利益主體也都積極躍身其中,招標結果預計9月底發布。

    雖然前景美妙,不過,欲速則不達。在很多業內人士看來,海上風電猶如一個“早產的嬰兒”,在還沒有“發育完全”的情況下就匆匆面世,很多方面都潛藏著巨大的風險。或許,新一輪的產能過剩,將在投資的歡宴中悄然醞釀。

    中國能源網首席信息官韓曉平認為,雖然目前海上風電發展前景很好,但其開發難度要遠大于陸上風電——海上風力發電技術落后陸上風力發電近10年,成本也要高2-3倍。同時,海上風電相比太陽能產業技術門檻較高;在電網配套方面,接納大容量風電的技術還沒有突破;與常規電源的利益分攤矛盾尚未解決。因此,目前進行大規模產業化建設還很困難。

    與陸上風電發展相似,技術從一開始就是制約海上風電發展的因素之一。首先,海上風電場建設前期工作非常復雜,需要在海上豎立70米甚至100米的測風塔,并對海底地形及其運動、工程地質等基本情況進行實地觀測;更關鍵的是,海上風電機組的單機容量更大,對風電機組防腐蝕等要求更為嚴格,一點瑕疵都將造成機組的停轉。據有關專家透露,雖然目前我國已經實現1兆瓦風機的國產化,并擁有自有技術,但如果大規模開發海上風電,我國3兆瓦甚至更大容量的風機技術與國外還存在一定的差距。

    現在,歐美已經實現了5兆瓦以上的風機生產,目前在丹麥和英國的海上風電項目中,5兆瓦風機已成為比較成熟的選擇。即便如此,一位美國的風電專家仍表示,在美國,海上風電的發展仍處于技術研究階段,在陸上風電沒有完全開發之前,不會大規模發展海上風電。

    海上風電還要面臨臺風的考驗。2006年,臺風“桑美”登陸時,臺風中心正面襲擊蒼南風電場,導致28臺風機倒了20臺,對風電場幾乎造成毀滅性打擊。

    輸電問題同樣是制約海上風電的關鍵因素之一。有專家稱,三相交流輸電線路是連接小型近海風電場和電網經濟有效的方法,而輕型高壓直流技術則可能成為遠海風電場的最佳選擇。

     2009年,ABB幫助德國意昂(E.ON)集團建成世界上規模最大的海上風電場,就采用了高壓直流(HVDC)輸電技術連接這個離北海海岸130公里的“遙遠”風電場。通過輕型高壓直流技術,人們能夠對電力進行全方位控制,因此風電場具有間歇性的不穩定供電不會擾亂電網。

    而在我國,輸電問題則寄望于正在規劃建設的智能電網,海上風電的發展速度,很大程度上取決于電網技術的發展。由于風速的不穩定性造成風電的波動性,從而對電網的安全運行帶來挑戰。目前,電網吸納風電比例為10%-20%,超過此范圍將會引起電網棄風情況發生。2009年冬天,內蒙古的一些風電項目由于電網棄風限電,造成一些風電場中20—30%的電量被棄,這給風電場的運行帶來巨大的損失。

     目前,海上風電的成本很高,海上風電場分為潮間帶和中、深海域,相對陸上風電場,海上風電場面臨的主要問題有高成本、復雜的環境、需要較高的可靠性、海上電力配套措施等。據了解,國內陸地風力發電工程造價平均為8000元/千瓦,其中風力發電設備造價約5000元/千瓦,而海上風電的造價在2萬元/千瓦左右,是陸上風電的兩倍多。

    “現在看來,海上風電,仍然任重道遠。”前述業內專家總結。

 


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