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漳浦六鳌海上风电场建设可行性浅探(1)

北极星电力网技术频道    作者:张毅强 沈津   2012/10/15 11:50:29   

  所属频道:  风力发电    关键词:  海上风电 风力发电 风电场

摘要:通过对六鳌海上风电场初步分析, 探讨在福建沿海开发海上风电的技术可行性, 以及在开发过程中需要关注的一些问题,为开发海上风能利用研究者提供一个参考。

风能因其可再生、无污染等特点,是新能源中具有极大发展潜力的一个领域。福建省地处我国东南沿海,属于全国风能最丰富的地区之一。虽然省内水力资源较为丰富,但其他常规能源资源相对贫乏,石油、天然气尚未发现,属南方缺能省份之一。大规模开发福建省丰富的风能资源,有利于减少对省外一次能源输入的依赖,满足能源与环境协调发展的要求,实现能源资源的合理开发利用和优化配置。

1 发展海上风电场的优势和趋势

风流过粗糙的地表或障碍物时风速和风向都会发生改变, 与陆地相比海面的粗糙度要小的多, 通常情况下离岸10km 的风速比沿岸风速高25%;海上风切变指数较小,风速随高度变化较小,可以降低风机塔架的高度减少建设投资;海上风湍流强度较小, 风向比较稳定, 风机塔架的疲劳荷载较小,可以延长风机的使用年限;建设海上风电场的噪声污染及对自然景观影响较小, 且一般情况下不会影响受保护的野生动植物和候鸟;海上风电场不受征地问题的制约,在其他条件允许的情况下可以建设大型的风力发电场, 从而降低风电场的单位投资。

欧洲风能协会2008 年初预测,今后15a 海上风电将成为风电发展的重要方向,预计到2010 年和2020 年,欧洲海上风电总装机容量将分别达到1000 万kW 和7000 万kW。根据我国国家风电规划,到"十一五"期末,全国风电总装机容量将达到500 万kW;但是地方规划要远超过国家规划,依据电力行业投资的规律,规划的落实可能以地方规划为主。因此,"十一五"期间,风电的发展实际进度可能将远超过国家规划。在以后的几年内,行业的发展速度也将是超速的,海上风力发电也必将迎来一个快速发展的阶段。

福建陆域面积绝大部分属于山地或丘陵, 该部分区域风能资源一般,且可供建设风电场的区域有限。沿海岸线区域属于风能资源丰富或较丰富区, 但是从省内已经建成和正在建设中的陆上风电场实际来看, 大多数风场区域人口密集,工厂、码头、乡村、城镇非常集中,在该部分区域建设风电场存在严重的用地矛盾、噪声污染等一系列问题。全省沿海风电开发普遍存在有风无场现象, 规模超10 万kW 装机的单个风场已很少。随着近几年风力发电的大力发展,福建省内优良的陆上风电场场址也将在未来的5~8a 左右时间内开发完毕,福建风电开发方向即将向海上转移,即建设大规模的海上风电场。

2 六鳌海上风电项目场址概况

福建省地处我国东南沿海, 由于台湾海峡其特殊地理环境形成的狭管效应, 使福建沿海成为我国风能最丰富的地区之一。六鳌半岛位于福建省漳州市漳浦县东南部,向海中伸入约20km。半岛东面濒临台湾海峡,沿岸是连绵数十km 平坦沙滩,除防护林外,四周无任何阻挡。六鳌半岛特殊地理位置和地形结构,成为福建沿海中较好的一个风能资源丰富区。经测量, 六鳌海滩以10%~15%的坡度向海底延伸, 潮间带约有300m 宽,海滩表面有覆盖大量石英硅砂,根据陆上地质勘测资料推论,海滩石英砂覆盖层厚度约10~20m。

3 六鳌海上风电的优势

与国内其他在建和正在选址的海上风电场相比, 在六鳌建设海上风电场,主要有以下6 点优势。

3.1 海上风资源情况良好

为开发建设六鳌海上风电场需要,2007 年4 月大唐漳州风力发电有限责任公司在六鳌海上风电场场址范围内投资设立了1 座80m 测风塔进行风速观测。测风传感器和数据记录仪采用美国NRG 公司的产品, 在不同的高度分5 层测风,并采用双系统备份。从已经测得的数据来看,该海上风电场场址的70m 高处年平均风速为8.01m/s,平均风功率密度为501W/m2。场址区域每年10 月至翌年3 月为盛风期,主风向明显,全年主导风向为NNE-E,盛行风向稳定。初步估算六鳌海上风电场年等效负荷小时数将超过3000h,与同期沿岸陆上风场风资源相比,海上风速高约12.8%,预计发电量将高约43.5%。从风资源角度来看,六鳌海上风电场具有一定的开发价值。

3.2 海底地基条件好

从已经获得的六鳌半岛陆上地质勘测资料推论, 六鳌海滩石英砂覆盖层厚度约10~20m,与国内正在开工建设的上海东海大桥海上风电场相比, 沙质地基大大降低了海上风电机组的基础施工的难度和投资,且沙质地基比较稳定,为风电场投产后的稳定运行提供了保障。从国外已经运行的海上风电场来看,运行良好的风电场基本都是沙质地基。

3.3 海底地形条件好

根据海底测量资料,该区域地形地势较为平坦,没有大的凸兀起伏,没有大的沟壑,地形变化不大,这将为风机基础建造和海底电缆铺设提供良好的海底环境。

来源:能源与环境
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