沿海风能资源开发利用策略研究

（国家电投集团江西电力有限公司新能源发电分公司，江西 南昌 330096）

风能资源属于可再生清洁能源，开发利用潜力巨大，并且是现阶段最廉价、开发利用技术最为成熟的一种新能源。我国的风能资源非常丰富，统计资料显示，我国可开发利用的陆地风能资源大约是2.53亿kW,可开发利用的海上风能资源大约是7.5亿kW。通过这些数据可以看出，我国沿海风能资源开发前景非常广阔，随着上海东海大桥、江苏响水和广西宾阳等海上风电场投产发电，充分展现了海上风能资源沿海的优越性，发展沿海风电，可有效减少长距离电能传输，降低能源传输损耗，沿海城市通过开发建设海上风电场项目，能有效促进沿海城市经济的快速跨越式发展。

1 海上风能资源开发优势

（1）我国有着丰富的沿海风能资源。我国沿海的年有效风能功率密度超过200W/m2，沿海岛屿的风能功率密度最高可超过500W/m2，可有效利用的时间在7000～8000小时。例如，位于广东省东部的汕头市，东南濒临南海，全市岛岸线和海岸线总长度达289公里，风能资源丰富区距离海岸小于50公里，其风能资源呈现出分布广、储量丰、开发潜力大的特点。

（2）沿海风能资源可利用率高。沿海地区风量相对固定、平稳，如广东汕头位于副热带高气压带和赤道低气压带之间，受热带气旋的影响，一般是冬季常吹偏北风，夏季常吹偏南风，其风能资源呈现出明显的季节性，全年无静风期，特在夏秋两季风力较大，而此时又正值用电负荷较大季节；而且在海上风电基本在一个海平面上建设，不会出现因地势高低而引发湍流涡流等现象，能建设大规模风电机组方阵，风能资源利用率高。

（3）占用土地资源少，保护环境、减少了污染。海上风电场风机全部分布在海床上，全部风机通过海底电缆汇聚至升压站，整个风电场只有升压站需建设在陆地上，占用土地面积少；同时，由于沿海地区近海滩涂大多无固定居民，人口稀少，噪声及辐射对周围居民影响小；工程建设征地拆迁补偿费用低，大大节省了投资成本；植被破坏少，环境影响小；施工安全及设备运行安全风险低。

2 我国沿海风能资源开发前景

（1）竞争力较强。目前由于我国陆上风电资源受国家林业及环保等部门政策影响，已基本开发饱和停滞，大部分电力开发企业及风电设备制造行业开始将工作重心由陆地转向海上，并且，与陆上风能资源相比，海上风能资源开发具有更强的竞争力。首先，海上风能密度一般比陆上要高，风速高于平原沿岸20%，可增加发电量70%，同时海上基本无静风期，可更好地利用风电机组的发电容量。其次，海平面的摩擦力小，海洋表面的粗糙度不高，风速受高度的影响较小，塔架无须设置太高，能减少风电机组成本投入。再次，海风湍流强度不高，可减少风电机组在风作用下的疲劳载荷，增加风电机组使用时间。

（2）市场前景良好。我国沿海地区经济较为发达，这些地区产业集聚，对能量的消耗数量巨大，特别是“珠三角”、“长三角”地区，缺乏一次性能源，大多数发电用煤都要由外省调入，运输和煤源压力非常大。另外，大部分沿海省份的工农业用电和民用用电都使用火力发电，而燃煤发电会对环境造成严重污染，所以对清洁无污染的风能发电有着巨大需求，这也使得沿海风能资源市场有着广阔发展前景。

（3）沿海未来会发展成新能源产业带。开发利用沿海风能资源，可有力助推沿海龙头产业快速发展，不但能促进环境改善，化解“电荒”矛盾，还能拓展风电产业链条。建设沿海风电项目，可促进以风电制造业为主、风电服务业为辅的全链条发展。另外，还能在电解铝、盐化工氯碱工业、PVC等深加工等高耗能产业中直接使用风电能源，给地方经济发展注入新的活力。沿海地区开发利用风能资源，通过科学规划，高标准、高起点、高质量建设沿海新能源产业带，可有效助推沿海地区经济实现跨越发展。

3 沿海风能资源开发利用的策略

3．1 转变观念，重视风能资源开发利用

要高度重视沿海风能资源的开发利用，彻底转变思想观念，把开发利用海上风能资源作为企业发展转型、扩大装机容量和增加利润的出发点，实现企业价值和社会经济健康快速可持续发展，利用当前国家政策鼓励和补贴扶持海上风力发电项目的市场环境，企业应加大海上风电项目投资建设重视程度，前期发展部门应积极组织设计人员和工程建设专家开展实地勘查工作，建设测风塔和其他设施，开展前期风能资源勘测工作，收集近年来拟建海域气象数据，综合评估候选场址的交通运输、风能资源、地质条件、并网条件等情况，确保满足项目建设可行性和经济性要求，确保前期资源勘测人力财力物力方面的投入力度，根据国家和电力行业海上风电场项目规范要求，编制风电场址初步设计报告和可行性研究报告报告，做好前期开发准备工作。

3．2 总结经验，向海上风电建设转型

海上风电项目与陆地风电项目相比，既有陆上风电的共性，又有其特殊性，风电建设单位和风电设备制造单位要在已有的陆上风电技术经验基础上，积极加强与相关科研机构及专业海上风电建设单位交流学习，加快培养海上风电产业专业人才，一方面，积极探索海上风电项目建设施工新技术新方法，如海底转井和浇筑技术、船舶吊装技术和海底电缆施工技术，新型单管桩海底风机基础，工艺简单，成本低，与导管架吸力筒基础相比，可降低成本60%以上，应用前景广阔；另一方面，寻找适合海洋气候环境、耐腐蚀、抗台风材料，降低建设投资成本，大力研发新型海底防腐蚀电缆、漂浮式风机、新型海底风机基础等新产品。

3．3 精心组织，确保风电项目稳步推进

风力发电项目开发建设涉及的部门较多，包括国土资源、环保、气象、供电甚至军事等部门，沟通协调及办证报批较为烦琐复杂，工作面广，工作量大，应提前做好各项前期资料的收集整理工作，特别是涉及到军事港口或军事出海口的海域，要及时调整规划；要提前进行风资源资料收集整理工作，对规划建设海域的洋流、台风、潮汐等气象条件进行评估；还要做好风力发电机组设备海上运输方案及路线规划，选择合适的收货港口；最后根据风电场布置和沿海情况选择最佳海底电缆上岸点及升压站，确保各环节工作衔接合理，为风电项目建设顺利推进提供有力保障。

3．4 提前准备，培养专业运维队伍

海上风电项目与传统发电项目在地理位置、设备运行环境及检修维护方式大有不同，首先，海上风电处于浅海地区，主要运维交通工具为船舶，且台风及潮汐频繁，运维人员首先要有较好的身体素质，掌握海上基本生存技能和海底、海上发电设备和运行检测设备操作技能；其次，运维人员要熟悉海上风机运行特性及维护保养知识，掌握海上叶片维修更换和海底电缆故障检测技术修理等基本运维技术，出现问题能及时修理解决；最后，要熟悉海上应急救援方法和逃生方式，发生紧急情况能及时报警和逃生，如平台着火、台风及海啸等突发事件，最大限度确保人身及设备安全。

3．5 建立气象监测和信息共享体系

风力发电主要依靠海风，但海上气候多变，台风及海啸频发，若操作失误或预防不及时，可能导致严重风机倒塔和人身伤亡事故，要掌握海上气象规律，提前预测风电场海域气象情况，一方面，风电场要独立组建海域气象监测预报系统，用于平时生产发电使用，同时与水利、气象等部门建立协作共享机制，及时获取相应气象信息；另一方面，建立台风、海啸及自然灾害应急联动预警机制，成立专业应急救援队伍，配备应急物资、装备，要求当地安全管理部分开展联合应急演练，确保风电场安全可靠运行。

3．6 保护海洋生态，实现经济与生态效益双赢

沿海地区拥有丰富的旅游资源、优越的生态环境。在开发风能发电的过程中，应积极寻求与地方政府合作，在近海养殖、生态旅游、滩涂牧业、设施农业等方面探讨合作模式，借助风电项目推动地方政府新能源观光旅游业，发展观海潮、宿渔村、拉渔网等项目，共同打造沿海生态特色旅游品牌，注重海洋生态的保护，实现经济效益和社会效益的双赢。

4 结语

总之，沿海风能资源开发利用具有非常广阔的发展前景，能有效改善我国能源分布，减少环境污染，节约土地资源，对促进社会经济健康可持续发展具有非常重要的意义。