東海大橋海上風能資源分析

    摘要：風能的利用是新能源領(lǐng)域的重要組成部分，也是當今世界新能源開發(fā)技術(shù)中最為成熟的發(fā)電方式之一。本文主要從氣象風能資源和場址區(qū)風資源特性兩個方面為依據(jù)，對中國首個海上風電場上海市東海大橋風電場的風速、風向和風能頻率分布等進行統(tǒng)計和分析，以對今后其它海上風電項目提供參考。
關(guān)鍵詞：海上風電，風能資源，東海大橋

一、前言
    風力發(fā)電不消耗礦產(chǎn)資源，不排放污染物，為當前世界新能源開發(fā)領(lǐng)域最為成熟且最受歡迎的發(fā)電方式之一。研究數(shù)據(jù)表明，海上的風速要比陸地上快20%，發(fā)電量增加70%，利用海風發(fā)電比陸上風電場的發(fā)電效益更高。根據(jù)中國氣象研究中心的估計，陸上可開發(fā)的風力資源若配合具潛力的產(chǎn)電容量，可達253百萬千瓦(GW)，而海上風力資源更能進一步提供750百萬千瓦(GW)的產(chǎn)電量。
    海上風電場一般都在水深10米、距海岸線10公里左右的近海大陸架區(qū)域建設(shè)。與陸上相比，建設(shè)成本較高，技術(shù)難度大，而優(yōu)點在于海上風電場不占用寶貴的土地資源，基本不受地形地貌影響，風速更高，風能資源更為豐富，而且運輸和吊裝條件優(yōu)越，風電機組單機容量更大，年利用小時數(shù)更高。目前，海上風電機組的平均單機容量在3兆瓦左右，最大已達6兆瓦，風電機組年利用小時數(shù)一般在3000小時以上，有的高達4000小時左右。
   上海市位于東亞季風盛行區(qū)，受冬夏季風影響，風能資源較為豐富，尤其是近海區(qū)域，海域開闊、障礙物少，具有良好的風能資源開發(fā)利用價值。根據(jù)上海市南匯、崇明、奉賢等氣象站資料統(tǒng)計，上海地區(qū)的風速在東部沿海及長江口地區(qū)最大，等值線密集區(qū)位于沿海（江）地區(qū)并和海（江）岸帶平行，風速在水陸交界處變化最為劇烈，近海水面上風速可達6m/s以上。根據(jù)風電場場址區(qū)東海大橋試樁平臺測風塔測風資料推算海上風電場場址區(qū)域風機輪轂高度年平均風速約8.6m/s，具有良好的風資源開發(fā)前景。東海大橋海上風電場距離臨港新城海岸線6公里至14公里，緊靠東海大橋兩側(cè)，可使用的海域面積達到40平方公里。一年中，海上風電場的有效風時達8450個小時，出現(xiàn)頻率為96.5%，有效風能的出現(xiàn)頻率更高達98.7%，遠多于崇明東灘的陸上風電場。