海上風力作為新型能源風電的富礦,正受到世界各國高度關注,有人甚至提出海上風能是新能源利用“方向中的方向”。但我國“973”計劃風能項目首席科學家、江蘇省宏觀經濟研究院院長顧衛東,結合不久前對歐洲風電研發和產業發展的考察提出,發展海上風電一定要循序漸進,切忌急于求成。
江蘇的風電資源特別是海上風電資源獨特而豐富,目前已有6座風電場投產或在建,總裝機容量84萬千瓦,還有6座風電場、總裝機容量97萬千瓦完成了前期研究工作。在陸上風電快速推進的同時,海上風電也被提到議事日程。江蘇全省近海風電場規劃和示范項目前期工作已經開始,按計劃,到“十二五”期間,全省要建成海上風電80萬千瓦裝機。據權威測算,江蘇近海海域風電可開發面積3600平方公里,技術可開發量約為1800萬千瓦,而且風功率密度比陸上大25%—30%,可安裝單機容量2000千瓦以上的風電機組。全省海上風電年發電量超出陸地30%—50%。
但是海上風電的開發利用,如今正面臨兩大世界性難題。
其一是全球還沒有研發出專用的海上風電機。現代風力機經過20多年發展,盡管價格過高,在陸地安裝使用技術已經成熟,但對發展海上風電場,全球還沒有一臺成熟的、真正意義上的海上專用兆瓦級風力機。目前全球海上風電裝機總容量只有90萬千瓦,使用的風力機均為陸上風力機改造而成,而復雜的海上自然條件使得風機故障率居高不下。以世界最大的海上風電場丹麥Vestas霍恩礁風電場為例,80臺海上風力機故障率超過70%,運行兩年來,所有風力機同時工作的時間累計不超過30分鐘。
其二,電網難以承受海上大規模風電場的巨大電能。風能的自身特性導致風電具有波動性、間歇性和不規則性,因此,一般風電對電網的貢獻率低于10%。主要風電發展國家大多采取分布式風電場來緩解這一矛盾,德國風電裝機容量2006年突破2000萬千瓦,但都是中小容量的分布式風電場,最大的也僅為6萬千瓦。即便如此,德國仍有一些企業因電網供電質量影響精密儀器精度和工藝流程而起訴電網公司。與陸上風電這一特性相反,海上風電因考慮施工難度、集中輸變電和維護等因素必須大規模開發,因此,大規模海上風電開發形成的巨大電能出路,是不能繞過的坎。
正由于存在這兩大瓶頸,雖然風電發達國家為此進行了多種探索,但至今沒有找到有效途徑。
作為“973”計劃風能項目的首席科學家,顧衛東認為,實現江蘇海上風電的藍圖要尊重科學,從實際出發,加強和歐盟等同行的交流與合作,在關鍵領域加強科技攻關和自主創新。一是大力創新研發海上型風力機,目前這種新型風力機的基本原理已經確定,與國內外常規風力機相比,成本將下降60%左右,故障率下降50%—70%,特別適合海上大規模風電場運用。二要建立100%消耗大規模風電場電力的應用系統,可選擇將50萬千瓦—1000萬千瓦的大規模風電場的風電,直接應用于一些適應風電特性的高耗能產業及其他特殊領域的非并網應用方式,如以電解鋁為重點的有色冶金工業、鹽化工氯堿產業、大規模海水淡化、規模化制氫、以非金屬為原料的精深加工產業鏈等。
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