[風(fēng)電入門]海上風(fēng)電與陸上風(fēng)電對比
海上風(fēng)電與路上風(fēng)電對比
據(jù)國網(wǎng)能源研究院統(tǒng)計(jì),海上風(fēng)電的平均投資成本約為陸上風(fēng)電的2.8倍,運(yùn)維費(fèi)用是陸上風(fēng)電場的2-4倍,發(fā)電效率普遍比陸上風(fēng)電高出20%-40%。
與陸上風(fēng)電相比,海上風(fēng)電的優(yōu)缺點(diǎn)非常明顯:
海上的風(fēng)平穩(wěn)。陸上的地形高低起伏,對地面的風(fēng)速有很大的減緩作用,所以陸上風(fēng)機(jī)都較高,以便利用高空比較大的風(fēng),但由于地形問題,陸上各個高度的風(fēng)速相差很大,這就導(dǎo)致風(fēng)切變大(垂直方向的風(fēng)速變化),使得風(fēng)輪上下受力不均衡導(dǎo)致傳動系統(tǒng)容易損壞。而海上就沒有這個問題,海平面一般都很平,風(fēng)基本沒阻力,平均風(fēng)速高,并且風(fēng)切變也小于陸上,再加上海上的風(fēng)向改變頻率也較陸上低,因而海上的風(fēng)能很平穩(wěn)。
風(fēng)機(jī)利用率更高。風(fēng)機(jī)的發(fā)電功率與風(fēng)速的三次方成正比,海上的風(fēng)速比陸上高20%左右,因而同等發(fā)電容量下海上風(fēng)機(jī)的年發(fā)電量能比陸上高70%。如果陸上風(fēng)機(jī)的年發(fā)電利用小時數(shù)是2000小時,那海上風(fēng)機(jī)就能達(dá)到3000多小時。
單機(jī)裝機(jī)容量更大風(fēng)機(jī)的單機(jī)發(fā)電容量越大,同一塊地方的掃風(fēng)面積和利用風(fēng)的能量越多,也就是資源更充分利用。而單機(jī)容量越大,發(fā)電機(jī)就越大,葉片也就越長。陸上最大的問題就是運(yùn)輸問題,長近上百米的葉片(拆成兩段也有幾十米)在陸上是很難運(yùn)輸?shù)模诤I暇筒淮嬖谶@個問題,直接用船拉過去就好。例如世優(yōu)電氣參與的陸上風(fēng)機(jī)風(fēng)機(jī)項(xiàng)目最大也就2.5MW,而參與的湘電平海灣海上風(fēng)機(jī)直接就是5MW起步。在中國市場,一部5MW的風(fēng)力發(fā)電機(jī)可以不消耗任何能量僅從空氣中獲取超過4億人民幣的電能。
不占地、不擾民。陸上土地資源的稀缺性,耕地紅線不能動,林地不能建等等。隨著陸上風(fēng)電的發(fā)展陸上風(fēng)資源好的地方越來越少,而且風(fēng)機(jī)噪音對居民和動物的影響也比較大,有研究機(jī)構(gòu)專門研究過風(fēng)機(jī)對野鴨會造成影響;然而海上建設(shè)風(fēng)場就不存在這些問題,并且我國是個海洋大國,海岸線長度超過1.8萬公里,居世界第四位。
距離用電負(fù)荷近。我國遼闊的大西北建設(shè)了大量的風(fēng)電場,這些風(fēng)場無疑都得通過特高壓、超高壓線路輸送到東南沿海的用電負(fù)荷中心,距離超過兩三千米。而海上風(fēng)場基本都建設(shè)在沿海一兩百公里處,距離負(fù)荷中心較近,并且常年有風(fēng),所以很適合電負(fù)荷中心的需求。
空間利用率高。海上風(fēng)電是在海洋上建設(shè)的,相對于陸地風(fēng)電場,占地面積更小,可以更充分地利用海上的空間,因此海上風(fēng)電在風(fēng)能資源和土地資源的利用上要優(yōu)于陸上風(fēng)電;
施工及運(yùn)維難度大。海洋地質(zhì)、氣象環(huán)境比陸地復(fù)雜,海上風(fēng)電要比陸上風(fēng)電經(jīng)受更多考驗(yàn),如臺風(fēng)、風(fēng)暴潮、海水腐蝕、海霧侵蝕等,因此海上風(fēng)電在開發(fā)、運(yùn)維等方面的難度要大于陸上風(fēng)電,建設(shè)成本自然也高于陸上風(fēng)電。
海上風(fēng)電的開發(fā)建設(shè)還要考慮海洋生態(tài)、海洋養(yǎng)殖、航運(yùn)等,陸上風(fēng)電則要考慮土地規(guī)劃、環(huán)境保護(hù)、交通、電網(wǎng)等,因此兩者的開發(fā)工作要與不同的單位、部門進(jìn)行協(xié)調(diào)溝通。在資源觀測方面,陸上風(fēng)電只需進(jìn)行風(fēng)能資源觀測,海上風(fēng)電還要多加一項(xiàng)海洋水文觀測。
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