海洋风能
海洋表面大量空气流动所产生的动能。海洋风能是太阳能的一种转化形式,是一种清洁的可再生能源,取之不尽,用之不竭。风能的利用已有数千年的历史,目前风能的开发利用主要集中在风力发电、风帆助航、风力提水和风力制热等方面。受化石能源日趋枯竭、减排温室气体和提高可再生能源比例的驱动,自20世纪80年代末以来,世界主要发达国家和一些发展中国家都重视海上风能的开发利用。风能开发利用的成本比太阳能开发利用的成本要低。研究表明: 风力发电的成本为4—8美分/千瓦时,而太阳能光伏发电和太阳能热力发电的成本分别是50—100美分/千瓦时和12—30美分/千瓦时。目前,风力发电成本已经降到了20世纪80年代的1/6,并且继续下降。海上风电开发利用经历了两个发展阶段: 2000年以前一些小型的示范性项目在浅海建造; 2000年以后,一些较大型项目的建造,这些项目仍具有一定的示范效果,但是已经具有越来越大的实际经济价值。
近20多年来,海洋风力发电的发展十分迅速,单机发电能力由3.5万千瓦时增长到1700万千瓦时,提高了近500倍,海上风电场逐步商业化。我国近海地处亚洲大陆和太平洋之间,由海陆热力差异产生的气压梯度和气温梯度的季节变化,比其他地区或海域都要显著。另外,冬季高空的西风助长了气团由大陆流向海洋的势力,夏季华南的高空东风与我国东部沿海活跃的副热带高压,也助长了海洋气团进入大陆的势力。中国近海及其邻近海域,是季风最发达的地区。季风不仅盛行,而且范围大、势力强。据中国气象科学研究院估算,我国在10米低空范围的风能资源约为10亿千瓦,其中,陆上约为2.53亿千瓦,海上储量约为7.5亿千瓦,如果扩展到50—60米以上高空,风电资源将至少再扩展1倍,可望达到20亿—25亿千瓦。
据国家海洋局组织的908专项 “我国近海海洋能调查与研究” 项目对海洋风能的初步估算结果表明,我国近海 (不包括台湾省) 50米等深线以浅海域10米高度风能储量约为9.4亿千瓦。欧洲风能协会 (EWEA) 预计2020年全球海上风电机组装机容量为50GW。我国预计到2020年海上装机总量为10GW,其中江苏省和浙江省是我国发展海上风电的重点省份,分别为7GW和2.7GW。目前,我国广东南澳总投资达2.4亿元的海上2万千瓦风电场项目已经获得批准立项,这是我国首个海上风电场建设项目。2005年中,河北省沧州市黄骅港开发区管委会与国华能源投资有限公司签署协议,合作建设总装机容量约100万千瓦的国内第一个大型海上风力发电场。
海上丰富的风能资源和风电技术的不断进步,特别是近年来我国政府对海洋可再生能源的开发利用给予了极高的期望和积极的政策引导,势必加速推动海洋可再生能源开发利用的研究,海洋风能资源相对于其他的海洋可再生能源,是最有可能成为我国主导能源结构的一种海洋替代能源,可望在不远的将来快速形成规模化开发的局面。