全球近海与海上风力发电情况分析

第一节 全球海上风力发电发展情况分析

一、国外发展海上风电的情况

世界上对海上风电的研究与开发始于上世纪九十年代,经过十多年的发展,海上风电技术正日趋成熟,并开始进入大规模开发阶段。目前,全世界海上风电总装机容量已达80万千瓦,其中丹麦,德国,英国,爱尔兰,瑞典和荷兰等国家发展较快。丹麦,北海荷恩礁的风电场(80座)每台风力机的额定容量是2MW。欧洲风能协会预测,今后15年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1000万和7000万千瓦。我国计划到2010年和2020年风力发电装机分别达到500万和3000万千瓦。

二、海上风电场—欧洲风能开发的新疆域

在海上建设风电场是目前欧洲风能行业面临的最大的挑战之一，同时海上风能也是欧洲持续开发风能的关键领域。“为了实现到2020年欧盟总能源供应的20%来自于可再生能源的目标，我们需要看到海上风电场增长的巨大潜力，”欧洲风能协会首席执行官，同时也是这次会议的组织者ChristianKjaer说到，“然而，为了开发出海上风能技术的潜能，我们需要解决许多障碍和限制。”在欧洲，截止到2006年底，丹麦海上风电装机容量大约为400兆瓦，其次是英国，接近300兆瓦，紧接着是荷兰，大约140兆瓦。在未来的三年内，预计又一轮的欧洲国家将加入海上风能行业，现在已经有海上风电场正在开发中的国家包括德国、瑞典和法国。在西班牙--目前欧洲陆地风电场装机容量领先的国家，预计该国家的关于海上风电场的新措施将简化批准程序，帮助开发海上风电场。关于促进海上风能开发的新政策也将极大地帮助西班牙31个正待批准的风电项目的进行。

大会相关发言人总结了现存的阻止海上风电场发展的原因。其中繁重的复杂的审批程序放慢了许多欧洲风电项目的开发；电网连接困难是开发商遇到的另一个障碍，这又牵扯到了另一个关于电网连接费用谁来承担的问题。在英国和丹麦，电力运输系统承担电网连接费用；然而，在荷兰，电网连接费用由风电场开发商来承担，这严重的增加了风电场开发商的负担，阻碍了海上风电场的开发。高额的开发与运行维护费用也是重要的阻碍海上风电场发展的因素之一。最近由欧盟委员会批准的、欧洲风能协会领导的欧洲风能技术平台将对欧洲的风能行业的发展起到良好的促进作用，该平台将会帮助协调欧洲风电行业的研发问题。

三、全球海上风电的新趋势

1、风机大型化发展

到目前为止，风电机组大型化进程仍在加风机大型化发展，到目前为止，风电机组大型化进程仍在加快，这是风力发电成本下降的重要原因之一快，这是风力发电成本下降的重要原因之一。

2、可靠性提高

目前风电机组的寿命普遍达不到可靠性提高，目前风电机组的寿命普遍达不到2020年，维护成本年，维护成本较高，提高机组可靠性也是风电成本下降的重要因素之一较高，提高机组可靠性也是风电成本下降的重要因素之一。海上风电开发，海上风速高于陆地并且稳定，可利用风能资源海上风电开发，海上风速高于陆地并且稳定，可利用风能资源更丰富，但开发难度增加，随着风电技术的进步，海上风电开更丰富，但开发难度增加，随着风电技术的进步，海上风电开。

3、发展前景光明

传统的失速型风电机组被变桨变速恒频型风电机组所取代，直传统的失速型风电机组被变桨变速恒频型风电机组所取代，直驱型风电机组和半直驱型风电机组具有很好的市场及发展前景驱型风电机组和半直驱型风电机组具有很好的市场及发展前景。

第二节 2005-2006世界近海风电场发展论述

一、欧洲近海风电场概况

到2005年初，欧洲六个国家近海风力发电场装机容量共有600多兆瓦，其中409兆瓦（68%）属于居近海风力发电行业领导地位的丹麦，其次是英国，占124兆瓦（21%）。综观2005年，仅有两个近海风力发电场项目完工，分别是英国的KentishFlats和Barrow风力发电场，每个项目分别安装风力发电机30台，均为维斯塔斯公司3兆瓦V90型风机，这标志着规模、技术、市场领导地位竞争新时代的开始。到2006年底，英国预计装机容量为324兆瓦，大有取代丹麦市场领导地位之势，同时，这一年也是英国小型风力发电场迅速发展的一年。荷兰2006年至少建一座装机容量为108兆瓦的风力发电场。

二、近海风力发电机生产厂商综述

到2005年，居近海风力发电市场领导地位的维斯塔斯公司仅有两种型号的兆瓦级风力发电机用于近海风力发电场项目（1995年维斯塔斯公司为丹麦TunøKnøb风力发电场供应了10台V39型500千瓦风力发电机）。第一个项目是在2000年，当时，两台2兆瓦V66型风力发电机被安装于英国的Blyth风力发电场，这两台风力发电机也是当时世界上最大的风力发电机。V66型号风机以后开发的是2兆瓦V80型风机，转子直径达80米。在2002年，V80型风力发电机用于当时非常有名的装机容量160兆瓦的HornsRev风力发电场，这也是该型号的风机第一次用于工程项目。Nysted近海风力发电场建设非常成功，装机容量165兆瓦，由72台Bonus公司的2.3兆瓦风力发电机组成。自2003年开始运转。根据中立者的观察，运行非常良好。事实上，近些年来大多数近海风力发电场风机试运行一直相当良好，位于Vindeby的世界第一座近海风力发电场（由11台Bonus公司的450千瓦风力发电机组成）自1991年来一直在运转。由HornsRev风力发电场获得的经验，维斯塔斯公司再一次承建了两座30台风机的项目，分别是英国2003年的NorthHoyle风力发电场及2004年的ScrobySands风力发电场，所用风力发电机均是2兆瓦V80型风力发电机。另外60台2兆瓦V80型风力发电机项目是建设荷兰计划装机容量120兆瓦的Q7-WP风力发电场。如果资金协议达成一致，该风力发电场计划2006年底完成。很可能Q7-WP风力发电场是最后使用2兆瓦V80型风机的海上项目之一。Q7-WP风力发电场原计划使用2兆瓦V66型风力发电机，但后来换成了效率更高的V80型。现在维斯塔斯公司开发出了3兆瓦V90型风机，质量更轻，技术更先进。并且，较轻的风机前头重量促进了更轻、更便宜的基础设施与塔架的发展。在V90型平台基础上开发出的3兆瓦V100型风力发电机转子直径达100米，风机叶片由碳纤维增强环氧树脂复合材料制成，尽管风机叶片直径达100米，但风机前头重量仅重114吨（机舱70吨，转子44吨）。维斯塔斯公司是否考虑在未来的项目中用V100型替代V90型目前还不清楚。

维斯塔斯公司正在开发的新机型为4.5兆瓦V120型，这是NEGMicon公司4.2兆瓦NM110/4200型号风力发电机的改良产品。相比于V90/V100系列，V120型号风力发电机齿轮传动系统更传统，同时V120型号风力发电机风机叶片采用的也是碳纤维增强环氧树脂复合材料。瑞典10兆瓦Utgrunden风力发电场是通用电气能源公司2000年建设的。通用电气能源公司的另一个风电项目是爱尔兰的北海25.2兆瓦ArklowBank风力发电场的一期建设，共安装了7台通用电气能源公司的3.6s海上风力发电机。3.6s型齿轮驱动转向控制变速风力发电机的升级产品是3.6sl海上风力发电机。两者的主要不同是3.6sl转子直径由3.6s的104米提高到了111米，另外3.6sl用了更轻的内部起重机及其它构件，其制造成本更为经济。通用电气能源公司的最新机型将第一次用于英国的GunfleetSands风力发电场，但是许多知情人士说看起来这越来越不可能。Bonus公司（现被西门子并购）3.6兆瓦风力发电机第一次于2004年深秋用于丹麦的Høvsøre风电场。这些齿轮传动、转向控制、可变速技术很可能要用于即将开发的5兆瓦系列。西门子公司可能在Lynn&InnerDowsing项目中第一次用这些风机（共60台风机）。

迄今为止，Enercon公司仅仅在Emden港口附近安装了一台直驱式风机，这“湿脚”E-112风机额定功率为6兆瓦（直径114米）。2005年四月份，在威廉港附近距海滨550米处的第二次E-112安装失败了。这一次风力发电机被安装在创新型的气压沉箱式基础上，但是在基础安装过程中出现了许多问题，不得不放弃安装。Enercon公司今年是否再一次安装相同技术的基础还是寻找其它的解决方案，还不清楚。2007年E-112将被转子直径更大的风机替代，新型风机转子叶片形状是为人熟知的、高效率的形状，但具体直径大小及额定功率仍未知。自2004年秋，德国新动力公司在Brunsbuttel附近一直对5兆瓦、齿轮传动、转向控制、可变速风力发电机原型进行广泛的实验。其转子直径达126米，目前是世界最大的。2007年该公司将在苏格兰近海Beatrice示范项目中安装两台该风机，安装水深在40至44米之间，试图尝试海上风电场最深水域的风机安装。2006年秋天，Multibrid公司在德国不来梅港也安装了一台5兆瓦风机，这台M5000型的风机转子直径达116米，是一台高度整合的风机。第一批12台该类型的风力发电机原计划安装于德国的装机容量60兆瓦Borkum风电场，建造商与开发商ProkonNordEnergiesysteme公司拥有此风电场，计划于2006-2007施工。但是后来在大力促进开发海上风电场的过程中，德国环境部购买了这12台风机的安装权，结果导致该12台5兆瓦风机的安装被Enercon、Multibrid和Repower三个公司均分，将于2007年安装完成。这个实验项目给了这三个德国公司充分展示产品价值的机会。然而，该项目还存在一些不确定因素，尤其是对于这种中等规模的项目(60-70MW)来说，昂贵的并网费用是其中之一。与此同时，Nordex公司一直在实验2.3兆瓦海上风力发电机，这也是该公司第一次特别为海上使用而设计的机型。目前为止，该公司称实验一直进行良好，并且超过预计输出产量9%。Nordex公司正在开发2.5兆瓦N90/2500型海上风力发电机，此型号风机是N80/2500和N90/2300型号风机的升级换代品。

第三节 欧洲海上风电场的近况与远景

展望海上风电的发展，不难发现这样一种趋势：随着行业的发展，海上风电的水深逐渐增加，电场的总容量逐渐扩大。这对技术和环境都提出了更新的要求；5MW级的风电机组具有125m高度的体形庞大，其视觉及物理方面的影响力已经不适合于近海建造。在此趋势的推动下，我们看到，欧洲海上风电场那具有震撼力的阵形正被全球性地广泛沿袭，总计9,000MW的机组正处于规划、开发的各个阶段。北欧与西欧地区是该领域的先驱者。根据欧洲风能协会2004年的统计，海上风电场占据现有风电总装机容量的2%，而欧洲风能协会的目标是到2010年达到13%，2020年达到39%、总容量为70GW。欧洲一些国家设定的目标及通过的许可也表明了在将来20至25年间潜在的市场期望值：至少8个国家—丹麦、瑞典、德国、英国、爱尔兰、法国、荷兰和比利时—已经明确了各自详细的离岸计划。到2030年之前，欧洲地区的目标是超过50GW。

1、德国：雄心勃勃

在海上风电场的建设方面，德国的规划可谓气势宏伟，累计安装容量排名第一，称得上是欧洲地区的主阵地。根据德国政府2002年公布的战略纲要，2006年安装的海上风机容量至少在500MW，2010年安装量将增至3000MW，2030年的长期目标中，包括德国海岸地区、专属经济区（EEZ）和国土外围12英里范围内将达到25000MW的安装容量，产生70-85TWh的电力，达到1998年电力需求的15%。由于缺乏合适的场地，德国陆上风电场的新建工作将在今后十多年中减缓，从而转向海上风电场的强制建设。目前已经在12英里开外的深水地区，以及近海地区都建造了风电场，如Borkum和Butendiek风电场。截止2005年12月，德国通过了一项400MW的海上风能项目，该项目位于北海，是德国通过的第十项海上风电项目。计划开发风电场的开发商名单冗长，而开发区域集中于专属经济区、海岸线外围的野生和航运等近海区域，这样的离岸距离意味着大多数的开发商正期待高于4MW的大容量机组能在风电场开始建设之前面市应用。

2、丹麦：稳健发展

作为全球风电行业的先驱和领袖，丹麦拥有全球市场份额逾1/3的制造商Vestas，其2003年风力发电量占全国总发电量的18%。2003年末，160MW的Nysted大型风电场首期工程已经完成，丹麦政府仍然继续支持接下去的3个大型风电场（Laesø、OmøStålgrunde和二期的Rødsand）的建设。而同时，HornsRev海上风电场扩张工程已经排上了日程，这将为2006年的HornsRev风电场增加200MW的运力，使目前运行着的8个风电场总容量达到416MW。不过丹麦政府表示，近几年将不会再建造如此大型的海上风电场。按照规划，到2030年，风电将占该国总发电量的50%。

3、西班牙：眼睛向外

作为风电行业在西班牙甚至全球的知名制造商之一，GAMESA公司十分注重技术研发与创新：2004年度用于研发活动的投资占销售收入的3.4%，2002至2004这三年用于研发的投资翻倍。GAMESA已经在Navarra、Basque、Madrid、Andalusia、Cantabria和丹麦等地成立了数家研发中心，其投资战略已获得欧洲投资银行（EIB）专家的肯定，并同意了该集团的2.3亿欧元优惠借贷额度。2004年新装机容量居全球首位的西班牙拥有GAMESA、MADE等一批较有实力的风电机组制造商，它们大力扩张海外市场的势头决不逊色于德国的Nordex、Siemens等企业。预计西班牙在近年会以平均每年安装1600MW的速度发展，到2007年达到13043MW。

4、英国：后起之秀

英国牛津大学环境变迁研究所自1970年起确定了66个不同位置来分析英国的风速，并于2005下半年发布的研究报告中指出：英国具有欧洲最佳的风能资源，优于丹麦和德国。这对于英国而言，风力发电是一个现实的选择和机会，因此英国决定全力推进风力发电的建设，实现英国一定额度不排放含碳物质的发电的承诺。在英国，NorthHoyle和ScrobySands两个海上风电场已经建设完毕。第三个KentishFlats风电场正在施工建设之中，这是2004年全球唯一建设中的项目，目前至少有9个项目已经通过审批，2003年底英国3个战略海域（利物浦海湾、沃什湾，以及泰晤士河）的15个工程总装机容量逾7000MW。2005年的英国风电建设也有较为突出的表现。英国是目前最积极的市场，在今后三年内有很多已通过的项目提上了议事日程，而且还有第二轮更大的项目在规划中。

5、其它国家：雨后春笋

欧洲地区的其它国家，如：荷兰政府的目标是到2010年达到1,500MW的装机量，首批建成两个近海风电工程（Noordzeewind和Egmond风电场）；比利时的和风协会（Zephyrconsortium）和C动力（C-Power）正在ThorntonBank附近进行一项离岸30公里的工程；瑞典目前有11座海上风电场正在规划中，主要的发展商是Airicole，至2008年将建成15座海上风电场；爱尔兰海上风力发电场的领路者ArklowBank电场已经达到25MW的装机容量，并将扩至500MW，在爱尔兰东海岸地区正在进行另6座电场的调研，拟达到1,000MW的装机容量；法国沿海地区多见海浪和潮汐，对法国政府2004年拟建的500MW海上风电场提出了技术挑战，在2005年中法国放慢了风能开发的脚步，通过了7个项目（容量共计278MW）。总之，欧洲地区海上风电仍将快速发展，市场看好。

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