随着全球经济的高速发展,能源的消耗与日俱增,传统能源生产过程中产生的温室气体排放和环境污染问题受到世界各国的广泛关注。风电是风能的主要利用形式,与其它新能源相比,其成本低、清洁且效益显著。近年来,全球风电行业蓬勃发展,尤其是海上风电项目发展迅速。尽管风力发电过程中的污染很小,但风力发电上游的资源消耗和环境影响仍存在争议。当前关于风电项目的研究大多聚焦于陆上风电,全面评估海上风电项目生命周期的资源能源消耗和环境影响具有重要意义,海上风电与其他发电技术相比是否更具环境效益也有待研究明确。本文采用生命周期评价(Life Cycle Assessment,LCA)方法,选取国内首个大功率海上风电试验风场为研究对象,基于实际生产数据,建立海上风电场LCA模型,研究评价海上风电项目全生命周期的资源能源消耗、环境影响和大气特征物质排放。同时,通过蒙特卡罗分析、敏感性分析、情景分析探究生命周期中的不确定性。最后,分析比较海陆风电项目之间、风电项目与其他发电技术之间的减排潜力的差异性,分别从生命周期各阶段、不确定性分析结果和海上风电行业的发展等角度提出对策建议。研究结果表明:(1)海上风电场无论是环境影响、资源能源耗竭还是大气特征物质排放均集中在风力发电上游(风机生产与运输阶段和风电场建设阶段)。风电场25年使用期间仅产生少量的运营维护消耗和排放,而废弃处置阶段将能够为全生命周期的环境影响带来一定程度的减轻。相对而言,海上风电场生命周期产生最大的环境影响是海洋生态毒性,最小的是臭氧层耗竭。(2)不确定性分析的结果表明,海上风电场LCA结果的不确定度达标。海上风电场中最敏感的材料为钢铁、玻璃纤维、环氧树脂和混凝土。风机设备生产制造过程中的电能消耗和钢铁原料的使用是产生风机生命周期环境影响的关键,而风机装机容量的大小与生命周期环境影响之间无明显相关。(3)海上风电项目在全生命周期内的能耗、温室气体排放大于陆上风电项目,但明显小于燃煤发电。从不同可再生能源发电技术的能耗强度和CO2排放强度来看,均为水力发电<陆上风电<海上风电<生物质发电<太阳能发电。与其他可再生能源发电技术相比,风力发电技术有着明显的减排优势。最后,本文提出以下改善建议:(1)基于生命周期各阶段,可选用重点钢铁企业的钢铁产品,提高钢铁工业中电炉钢的比例,寻找钢铁的可替代性材料;积极响应国家政策,海上风电项目使用船舶时应选择低硫船用燃料油;加大对回收过程的重视,改进废旧风机设备的回收工艺。(2)基于不确定性分析结果,应促进钢铁-风电行业的共同发展,研发高强度的新型环保材料,降低设备生产的电耗。(3)基于海上风电行业的发展,应落实环境监测和生态修复工作,加强海上风电技术研发,建设海上风电示范项目,制定市场激励政策。