海上风力发电发展现状与展望

来源 :中国电气工程学报 | 被引量 : 0次 | 上传用户:a421455206a
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  摘要:随着社会和科技的发展,人类对能源的需求越来越大,而可再生的清洁能源成为了当今世界主要的能源之一。风电作为清洁能源家族的一份子,得到了快速发展。本文通过对海上风力发电现状进行了研究,对未来海上风电发展做了预测。
  关键词:风力发电,清洁能源,预测
  0引言
  随着社会和科技不断进步,人类对能源的需求越来越大,随之对环境的破坏越来越严重,许多的生物和植物也随之濒临灭绝,甚至有的生物已经灭绝了,并且海平面也在逐年上升,威胁到人类的生存,为了保护人类生活环境,时时刻刻都在研究可再生清洁能源[1]。目前清洁可再生能源主要有:风能,太阳能,地热能水能等其他形式的能源,而在我们生活中风能、水能及太阳能最为常见,它们主要被用来发电。随着陆上风电逐渐趋近于饱和,而海上风电正处于上升阶段,现在有许多国家由陆上风电慢慢转向海上风电研究,因为海上风电节约空间,风力资源丰富,而陆上风电局限性大,风电厂占地面积广,风力资源受区域限制[2]
  1全球海上风力发电发展现状
  1.1全球海上风力发电现状
  随着经济的快速发展,能源的需求越来越大,全球的海上风力发电产业也得到了迅猛的发展。根据世界海上风电论坛(WFO)发布的数据显示,2019年,全球共新建海上风电场16个并投入运行,共新增装机容量5.2GW;主要分布在中国、英国、德国、丹麦、比利时、台湾地区。截至2019年底,全球已投运海上风电场共有146个,累计装机容量达到27.2GW,同比增长23.4%。从2010-2019年全球海上风力发电新增和累计装机容量如表1.1所示。从表中可以看出,全球海上风电市场运行较为稳健,保持持续增长态势[3]
  1.2世界各国海上风电发展现状
  从全球各国已投运海上风电场的装机容量对比来看,英国仍然占据领先地位[4]。2019年,英国海上风电累计装机容量达到9.7MW;其次是德国,海上风电累计装机量7.5GW;中国是全球海上风电第三大市场,累计装机容量4.9GW,其全球各国海上风电累计装机容量统计情况如图1.2所示。
  2国内海上风力发电发展现状
  2.1国内海上风电装机容量现状
  与全球风电行业发展趋势保持一致,在中国风电行业整体快速发展的情况下,海上风电发展速度快于风电行业整体发展速度。根据中国风能协会统计,2016年,中国海上风电新增装机154台,新增装机容量59万千瓦,累计装机容量达到163万千瓦,累计装机容量增长56.73%。2017年,中国海上风电新增装机319台,新增装机容量116万千瓦,累计装机容量达到279万千瓦,累计装机容量增长71.17%。2018年,中国海上风电新增装机165万千瓦,累计装机容量444万千瓦,累计装机容量增长59.14%。2019年上半年,全国新增海上风电新增装机容量40万千瓦。根据国家能源局《可再生能源“十三五”规划》,到2020年,海上风电开工建设10GW,确保建成5GW[5]
  2.2海上风电区域分布格局
  2018年,我国海上风电新增装机分布在江苏、浙江、福建、河北、上海、辽宁和广东七省市;其中,江苏新增海上风电装机容量达95.8万千瓦,占全国新增装机容量57.9%,其次分别为浙江9.4%、福建9.3%、河北7.5%、上海6%、辽宁5.6%和广东4.3%。
  截至2018年底,江苏省海上风电累计装机容量突破300万千瓦,占全部海上风电累计装机容量的70.4%;其次为上海,占比达到9.1%,福建占比为6.5%,浙江占比4.5%,河北占比3.6%,其余4省累计装机容量占比合计约为5.8%。
  3海上风力发电发展前景
  3.1我国海上风电发展优势
  我国发展海上风电具有资源和市场优势。首先,我国海域广阔,海上风能丰富,但陆上风能资源不均衡,大部分地区是低风速区域。从总量来看,我国风能资源是丰富的。但如果从结构来看,丰富的风能资源主要分布在西北、东北、华北地区,其中又以内蒙古、新疆、甘肃为主。其他大部分地区是平均风速在3-5m/s的低风速区域。其次,我国电力消费保持了较快增速,但陆上风能丰富的地区远离电力主消费地,存在消纳难的问题。海上风电可以解决陆上风电面临的“产”与“消”的矛盾。我国很多用电大省是临海的。除了资源和市场优势外,海上风电与陆上风电相比又具有发电稳定、上网便捷等优势。因此,海上风电随着投资和运维成本的不断下降,而呈现出了较快发展的趋势[6]
  3.2 我国海上风电发展前景
  2019年上半年,我国海上风电发展提速,新增装机容量达到40万千瓦;累计装机达到484万千瓦。海上风电半年增长率9.0%,超过同期行业增长率4.9%,成为风电行业的亮点。国家将继续推动中国海上风电以较大规模持续发展,《风电发展“十三五”规划》指出到2020年底,风电累计并网装机容量确保达到2.1亿千瓦以上。其中海上风电并网装机容量达到500万千瓦以上,海上风电开工建设规模达到1000万千瓦,风电年发电量确保达到4200亿千瓦时,约占全国总发电量的6%。
  在未来十年内,海上风电将与其他可再生能源(包括太阳能光伏)竞争。海上风电的成本正在下降,而且将进一步下降。融资成本占发电总成本的3~0%,支持性政策框架现在使项目能够在欧洲获得低成本融资,并授予零补贴投标金。技术成本也在下降。预计到2040年,海上风电发电的平准化度电成本将下降近60%。再加上其对系统相对较高的价值,这将使海上风电成为最具竞争力的电力来源之一。
  4  结 语
  通过数据分析,世界海上风力发电将稳步增加,我国的海上风力发电将会快速的发展,在未来的电力发展中占有举足轻重的作用,也提高了风能的利用率,减少了污染性气体的排放,防止了环境进一步的污染和破坏,因此海上风力发电将是我国乃至全球重要发展的清洁能源之一,也是必不可少,应持续增加的可再生清洁能源之一。
  文献:

[1] 佚名.海上风力发电[J].电力工程技术,2019,38(02):2.

[2] 陈小海,张新刚,李荣富,朱旭平.“十三五”普通高等教育规划教材海上风力发电机设计开发[D].中国电力出版社,2017.

[3]  Ye P , Li Y , Zhang H , et al. Bibliometric analysis on the research of offshore wind power based on web of science[J]. Ekonomska Istraivanja / Economic Research, 2020, 33(1):887-903.

[4]  Allan G , Comerford D , Connolly K , et al. The economic and environmental impacts of UK offshore wind development: The importance of local content[J]. Energy, 2020:117436.

[5] 中研普华研究院.2020-2025年中国海上风电行业市场竞争分析与投资规划分析报告[D].中国产业研究院,2020.

[6]  尚振龍, 阳雪兵, 田湘龙,等. 海上风力发电机组运维重点介绍和探讨[C]// 第六届中国风电后市场交流合作大会论文集. 2019.

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