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海上風(fēng)電與陸上風(fēng)電之間的區(qū)別

2015-05-22 08:55:26 湖南世優(yōu)電氣股份有限公司
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陸上風(fēng)機很多人都見過了,高七八十米的三葉風(fēng)機,一排一排的在轉(zhuǎn)。但海上風(fēng)機大家就不常見了。

與陸地風(fēng)電相比,海上及潮間帶風(fēng)電機組所處的環(huán)境與陸地條件截然不同,海上風(fēng)電技術(shù)遠(yuǎn)比陸地風(fēng)電復(fù)雜,在設(shè)計和建設(shè)海上風(fēng)場過程中,我們將不得不考慮海上惡劣自然條件和環(huán)境條件帶給我們的影響。如鹽霧腐蝕、海浪載荷、海冰沖撞、臺風(fēng)破壞等制約因素。

海上風(fēng)電建設(shè)不同于其他項目建設(shè),牽扯到海域功能的區(qū)分,航道,電纜的鋪設(shè),海上風(fēng)機的設(shè)計、施工和安裝,并網(wǎng),環(huán)保,甚至國防安全等一系列問題。

而相對于陸上風(fēng)電,海上風(fēng)電由于遠(yuǎn)離海岸,風(fēng)電機組在惡劣的海洋環(huán)境影響下,螺栓等易損件失效加快,機械和電氣系統(tǒng)故障率大幅上升,導(dǎo)致檢修維護(hù)的頻次加快,同時運行與維護(hù)需要特殊的設(shè)備和運輸工具,導(dǎo)致鋒利及的維護(hù)支出大大增加。

那么既然海上風(fēng)電的各種條件不如陸上,那為什么還要開發(fā)海上風(fēng)電呢?

具體來說,海上風(fēng)電相比陸上的優(yōu)勢還是明顯的:

1. 海上的風(fēng)平穩(wěn)

風(fēng)機運行是否良好,最關(guān)鍵就是看風(fēng)的大小了,海上的風(fēng)普遍比陸上大。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)機都樹立得高高的,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)。

2. 風(fēng)機利用率更高

風(fēng)機的發(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)機的年發(fā)電量能比陸上高70%。如果陸上風(fēng)機的年發(fā)電利用小時數(shù)是2000小時,那海上風(fēng)機就能達(dá)到3000多小時。

3. 單機裝機容量更大

風(fēng)機的單機發(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。而單機容量越大,發(fā)電機就越大,葉片也就越長。陸上最大的問題就是運輸問題,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)機風(fēng)機項目最大也就2.5MW,而參與的湘電平海灣海上風(fēng)機直接就是5MW起步。在中國市場,一部5MW的風(fēng)力發(fā)電機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。

4. 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)機噪音對居民和動物的影響也比較大,有研究機構(gòu)專門研究過風(fēng)機對野鴨會造成影響;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。

5. 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。

基于以上優(yōu)勢,建設(shè)海上風(fēng)場是發(fā)展趨勢。雖然海上風(fēng)電正在起步階段尤其是我國,但總體來說各國都在向海上風(fēng)電發(fā)展,未來的全球能源供應(yīng)體系中,海上風(fēng)電會比陸上風(fēng)電前景更廣闊。


責(zé)任編輯: 江曉蓓

標(biāo)簽: 海上風(fēng)電

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