國內外海上風電發展現狀研究

　　當前，海上風電已成為全球風電發展的研究熱點，世界各國都把海上風電作為可再生能源發展的重要方向，我國也將其劃入戰略性新興產業的重要組成部分。
　　
　　一、全球海上風電發展現狀
　　
　　根據全球風能協會(GWEC)年度風電統計數據，截至2016年底，全球已建成海上風電累計裝機容量14384兆瓦，其中2016年新增裝機容量2219兆瓦，同比增長18.2%。全球海上風電占風電總裝機容量的比重由2011年的1.73%上升至2016年的2.96%，2011～2016年全球海上風電累計裝機容量及占比如圖1所示。 　　
　　截至2016年底，全球有14個國家擁有已建海上風電場，其中歐洲國家占據10席，亞洲國家以中國、日本、韓國三國為主，美國海上風電在2016年實現零的突破。分區域來看，歐洲仍是全球海上風電行業的領跑者，以英國、德國、丹麥表現最為突出。目前，英國是海上風電的領軍國，截至2016年底，英國海上風電累計裝機容量已達5156兆瓦，占全球海上風電總裝機容量的35.8%;中國海上風電累計裝機量突破1500兆瓦，躋身全球前三甲，亞太地區除中國外，日本和韓國海上風電2016年也有所發展，躋身擁有全球海上風電國家前十;葡萄牙2兆瓦樣機于2016年退役，海上風電累計裝機容量歸為零。從機組的單機容量來看，海上風電機組大型化是今后海上風電發展的必然趨勢，維斯塔斯公司研發的最大的海上風電機組單機容量已經達到9.5兆瓦。
　　
　　二、我國海上風電發展現狀
　　
　　(一)我國海上風能資源情況
　　
　　我國海岸線長約18000多公里，島嶼6000多個。近海風能資源主要集中在東南沿海及其附近島嶼，風能密度基本都在300瓦/平方米以上，臺山、平潭、大陳、嵊泗等沿海島嶼可達 500瓦 /平方米以上，其中臺山島風能密度為534瓦/平方米，是我國平地上有記錄的風能資源最大的地方。根據風能資源普查成果，我國5～25米水深、50米高度海上風電開發潛力約2億千瓦;5～50米水深、70米高度海上風電開發潛力約5億千瓦。
　　
　　我國海上風能資源豐富主要受益于夏、秋季節熱帶氣旋活動和冬、春季節北方冷空氣影響。各沿海省、市由于地理位置、地形條件的不同，海上風能資源也呈現不同的特點。從全國范圍看，垂直于海岸的方向上，風速基本隨離岸距離的增加而增大，一般在離岸較近的區域風速增幅較明顯，當距離超過一定值后風速基本不再增加，平行于海岸方向上，我國風能資源最豐富的區域出現在臺灣海峽，由該區域向南、北兩側大致呈遞減趨勢。
　　
　　臺灣海峽年平均風速基本在7.5～10米/秒之間，局部區域年平均風速可達10米/秒以上。該區域也是我國受臺風侵襲最多的地區之一，風電場以IECⅠ或Ⅰ+類為主。從臺灣海峽向南的廣東、廣西海域，90米高度年平均風速逐漸降至6.5～8.5米/秒之間，風電場大多屬于IEC 或Ⅱ類。從臺灣海峽向北的浙江、上海、江蘇海域，90米高度年平均風速逐漸降至7～8米/秒之間，浙江和上海海域風電場大多屬于IEC Ⅱ至Ⅰ+類，江蘇海域風電場大多屬于IEC Ⅲ或Ⅱ類。位于環渤海和黃海北部的遼寧、河北海域90米高度年平均風速基本在6.5～8米/秒之間，該海域風電場大多屬于IEC Ⅲ類。我國沿海各省風資源統計見表 1。 　　
　　綜上所述，我國大部分近海海域90米高度年平均風速在7～8.5米/秒之間，具備較好的風能資源條件，適合大規模開發建設海上風電場。我國長江口以北的海域基本屬于IEC Ⅲ或Ⅱ類風電場，長江口以南的海域基本屬于IEC Ⅱ或Ⅰ類，局部地區為Ⅰ+類風電場。與Ⅰ類風電場相比，Ⅲ類風電場 50年一遇最大風速較低，適合選用更大轉輪直徑的機組。由于單位千瓦掃風面積的增加，同樣風速條件下，Ⅲ類風電場的發電量更高。風電場理想的風資源應該是具有較高的年平均風速和較低的50年一遇最大風速。因此，從風能資源優劣和受臺風影響的角度考慮，長江口以北的海域更適合海上風電的發展。