海上风电：面临三大技术难题

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在蓝色的海面上，一排排巨大的扇叶在风中飘动，在远处的计算机房里，无数的信号灯不停地闪烁，让人觉得自己置身于一个科幻世界。——近日，在中国首个大型海上风电示范工程中，上海东海大桥海上风电场343兆瓦风力发电机组成功并网运行，吹响了中国海上风电建设的号角。

“中国新能源产业的发展依赖于风能，风能的发展前景一片光明。海上风能将成为中国风能未来的发展方向和制高点。”一位行业专家评论了海上风能的重要性。

在所有新能源中，风能被业界公认为技术上最成熟的绿色能源，而近海风能资源丰富。今年年初，根据国家气象局完成的第一次中国风能资源详细调查和评估，中国水深5米至25米、海拔50米的近海地区装机容量约为2亿千瓦。

海上风能的广阔前景使得面临可再生能源配额压力的电力巨头竞争激烈。由于东部沿海地区，特别是江苏等沿海滩涂和近海地区，发展风力发电的条件非常好，各大电力公司都在围海造势，中国电力投资公司、国电公司、华电公司、中国广东核电公司、大唐公司、华润电力公司、江苏国鑫集团和德国索拉cce都纷纷介入。

今年5月，国家能源局正式启动了第一轮国内海上风电特许权招标项目，这无疑是第一枪。华能、中国广东核电有限公司、神华等大型电力巨头都购买了招标文件，地方政府、大小设备制造商、配套供应商等市场利益相关者也积极参与。竞标结果预计将于9月底公布。

虽然前景美好，欲速则不达。在业内许多人眼里，海上风电就像一个“早产儿”，在“完全开发”之前就匆匆上马，在很多方面都隐藏着巨大的风险。或许，新一轮产能过剩将在投资盛宴中悄然酝酿。

中国能源网首席信息官韩小平认为，虽然目前海上风电发展前景很好，但其发展难度远远大于陆上风电，陆上风电落后陆上风电近10年，成本高出2-3倍。同时，海上风力发电比太阳能产业具有更高的技术门槛；在电网支持方面，接受大容量风电的技术尚未突破；利益共享与常规供电的矛盾尚未解决。因此，目前很难进行大规模工业化。

与陆上风力发电的发展类似，技术从一开始就是制约海上风力发电发展的因素之一。首先，海上风电场建设的前期工作非常复杂，需要在海上架设一座70米甚至100米的测风塔，现场观测海底地形及其运动、工程地质等基本情况；更重要的是，海上风机单机容量较大，对风机的防腐要求更严格，任何缺陷都会导致机组停止运行。

据有关专家介绍，虽然中国已经实现了1兆瓦风电机组的国产化，并拥有自己的技术，但如果海上风电大规模发展，中国3兆瓦甚至更大容量的风电机组技术与国外仍有一定差距。

现在，欧洲和美国已经生产了超过5兆瓦的风力涡轮机。目前，5 MW风力发电机已经成为丹麦和英国海上风力发电项目的成熟选择。即便如此，一位美国风力发电专家表示，在美国，海上风力发电的发展仍处于技术研究阶段，在陆上风力发电充分发展之前，海上风力发电不会大规模发展。

海上风力发电也将面临台风的考验。2006年台风“桑美”登陆时，台风中心正面袭击苍南风电场，造成28台风力发电机组坠落，几乎对风电场造成毁灭性打击。

输电也是制约海上风力发电的关键因素之一。一些专家表示，三相交流输电线路是连接小型海上风电场和电网的一种经济有效的方式，而轻型高压直流输电技术可能成为海上风电场的最佳选择。

2009年，abb帮助德国安永集团建造了世界上最大的海上风电场，并采用高压直流输电技术连接了这个距离北海海岸130公里的“遥远”风电场。随着轻型高压直流输电技术的发展，人们可以全方位控制电力，因此风电场中间歇性的不稳定供电不会干扰电网。

在中国，输电问题在于正在规划和建设的智能电网，海上风电的发展速度很大程度上取决于电网技术的发展。风速的不稳定性导致风电功率的波动，给电网的安全运行带来挑战。目前，电网吸收的风电比例为10%-20%，这将导致电网弃风。2009年冬季，内蒙古部分风电项目弃风限电，导致部分风电场20-30%的电力被弃用，给风电场的运行带来了巨大的损失。

目前，海上风力发电的成本非常高，海上风电场分为潮间带、中、深海区。与陆上风电场相比，海上风电场面临的主要问题是成本高、环境复杂、可靠性高以及海上电力配套措施。据了解，国内陆上风电项目平均成本为8000元/千瓦，其中风电设备成本约为5000元/千瓦，海上风电成本约为2万元/千瓦，是陆上风电的两倍多。

"在中国，海上风电似乎还有很长的路要走."上述行业专家的总结。