北美海上风电现状和展望及世界部分海上风电场介绍

北美地区发展风力发电的国家主要是美国和加拿大，2004年风电机组安装容量占全球的15.2%。截止2004年底，美国风电机组安装总容量为6763MW，加拿大为444MW；美国2004年当年新增机组容量为389MW，加拿大为123MW。海上风力发电在北美起步较晚，就目前而言，已经投入运行的电场极为有限，但无论如何，美国和加拿大已经跨出了这一步，并且有了相关的规划和政策支持，其前景十分看好。

1、美国：厚积薄发

美国风能生产税抵减法案（TheWindEnergyProductionTax.Credit，PTC）有效期的临近曾使2004年美国风力发电机组安装量有了明显下降，目前该法案有效期的延长再次燃起了开发商或投资商的投资热情，像WinergyLLC这样的开发商则持有21个海上风电项目的提案。此外，2004年美国能源部（DOE）于推出了风能计划，着力引导科研向海上风电开发等新型应用领域发展，确保风电产业的持续增长。在该风电计划中，与AWSScientific,Inc.签订了转包合同，以获得更为准确的海上风电环境评估，帮助在特定条件下更精确地匹配于设计负载条件，降低工程施工和运行的风险和成本。

美国海上风电的发展目标首先锁定浅滩，然后发展至深水；主要采用单机容量为5MW或更大的风机。目标在2012年，4级浅滩的电价为5美分/kWh。目前正在研制深水技术，技术进步的同时，也将注重成本控制，确保海上风电健康发展。在今后十余年中，美国计划有大量的风电机组有待安装，然而可能只有一部分项目得到落实。作为美国首座海上风电场，美国东北部鳕鱼岬（CapeCod）的鳕鱼岬海上风电场（CapeWind）现已建设完毕；皇后区西北面的长岛电力局（theLongIslandPowerAuthority，LIPA）已经提出计划开发140MW的风电场，位于长岛市南海岸，开发商将负担所有的项目成本，并将在15-20年后通过与LIPA协议收购电力来收回成本。2001年11月，Cape风能协会在波士顿提出建造鳕鱼岬海上风电场，位于美国马萨诸塞州海岸，引起了当时整个行业的激烈争论。此后经过一段时间的艰苦工作和稳步争取，终于获得全面批准。之前曾有预测指出：CapeWind项目是美国海上风电未来发展的试金石，如果获准，该项目必将快速受到大批开发商追逐，能源公司也将更新其发展计划，在这其中分得一块蛋糕；如果项目遭到否决，则会立即停止美国行业内的潜在发展，预期中的开发上也将顾虑到失败的可能而停止推进项目进程。这个备受争义的项目由美国陆军工程兵团评阅，Cape风能协会着手开发。美国陆军工程兵团作为应用过程中的一部分，考虑了开发所需的14个可能场地，如果有任何其它场地合适，项目开发上将立刻开展充分的调研。这将为整个项目的进程增加时间但又作为核准程序中的一部分必须完成。设计和工程建设方面，该电场由170个变桨距上风向的三叶式风力发电机组成，风电机的排列力求使电场达到454MW这个最大的总容量，相应所需的风速在14m/s至25m/s。平均风速9m/s的话，风能传输至电网的年发电量达1.5GWh。

2、加拿大：政策助推

顺应全球风力发电的发展趋势，加拿大风电产业迅猛发展。风力机组安装总量从1994年的19MW发展至2004年的444MW，2006年1月的682MW。在1999年之前，加拿大的风电发展受到很大制约，但1999年之后则进入一个快速发展期。2004年的新增安装容量达到123MW，较前一年增长了38%。这样的增长在之后几年还将延续。各省政府已经正式通过了2077.5MW的机组投产，仅魁北克一个省就即将引进机组1343MW。在BritishColumbia省的QueenCharlotte岛，正在兴建一个NaiKum海上风电项目，该项目是北美海上风电项目中最大的一项，总容量达700MW，与德国ABBNewVentures工程开发公司合作完成。先期阶段的10个风电机已经在2005年完成安装。将近680MW的主体工程计划在2008年投入运行。该工程类似于美国的Capewind海上风电场，将决定加拿大海上风电的发展前景。

加拿大风力发电欣欣向荣的局面将在今后几年中得到延续，但该国海上风电市场还有一段艰难的路要走。已通过审批即将投入建设的项目也可能中途取消，就像Belgium项目就在开始建设前几个月决定延期建设，但风机制造已经开始，且将在今后几年中增加产品数量。同时政府在政策和金融方面的支持也对工程项目而言至关重要，目前的一些主要扶持政策是：WPPI(风电激励政策)、MIP(市场激励政策)、CRCE(可再生能源支出减免)、PT(政府采购目标)等。作为一个刚起步的新兴产业，面临的问题主要有电场选址、电场联网的可靠性、风电相关制造业的改进、监测问题、传输中的障碍等。随着该产业的逐步进展，相信不仅在技术方面，在规划、协调等其它方面，前景都将更加看好。

一、丹麦大型风电场HornsRev

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（Laes?、Om?St?lgrunde和二期的R?dsand）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%。

二、德国Sandbank 24海上风电场(图)

德国Sandbank24海上风力发电场位于BalticSea，项目建设将分为七个建筑阶段，第一阶段计划于2007年开工建设，于2008年建成并网发电。该项目的初期规划将安装80台风力发电机，总装机容量为400兆瓦，占地总面积为59平方公里；预计年平均产电量为16亿度，这相当于Brunsbüttel核电站年发电量的2/3。在广阔的海面上，轮毂高度的风速大约10m/s时为适宜风速。由于远离海岸线，风力发电场对人类与动物的影响较小。

Sandbank 24海上风电场位置

现在还未确定风机安装位置在20-35米水深处的中试阶段的风电场采用哪种基础。目前，可行性研究与各种解决方案正被汇总到一起，以决定与评估适合的基础结构。目前，有两种基础方案正在被考虑中：

1、单桩基础，目前使用此类型基础的有ArklowBank(GB)，HornsRev(DK)和Nysted(DK)风力发电场等。

2、三角架基础。

三、英国大西洋矩阵海上风电场

英国大西洋矩阵海上风电场计划安装350台风力发电机，整个风力发电场呈箭头形状，覆盖面积达906平方公里，有英国著名的怀特岛那么大。该风电场能够产生1500兆瓦电量，为英国西部110万户家庭提供超过它们用电量50%的电能。英国大西洋矩阵海上风电场将耗资30亿英镑，该计划的实施每年将会减少230万吨碳排放量。在计划实施之前，该方案还需要得到政府部门的正式批准，论证该计划的实施将对大自然、野生动植物和海运航线不产生负面影响。英国大西洋矩阵海上风电场计划的海域覆盖面积较大、海水较深、费用是英国“伦敦矩阵”海上风电场的2倍。

四、英国肯特福莱斯海上风电场(图)

2005年12月13日，英国肯特福莱斯海上风电场并网发电，该风电场位于北海的泰晤士河的河口处，于2005年夏天建成，由30台V90-3.0MW风机组成。在风机安装结束后到风电场正式接受前，整个风电场与个别的风机经过了严格的检验。2005年12月8日风电场正式验收，并且并网发电。英国肯特福莱斯海上风电场的建成和并网发电打破了英国的两个记录：

1、该海上风电场是英国目前最大的海上风电场

2、该海上风电场的单个风机容量达到了3.0MW，是英国目前安装的最大的海上风机，而且风电场中每个风机的容量都达到了3.0MW。

该海上风电场每年将生产2850万度电，可以满足英国当地10万户家庭用电。而且，该风电场的正常运行每年还可以减少22.3万吨CO2排放。

英国肯特福莱斯海上风电场位置

五、英国North Hoyle海上风电场(图）

2005年12月13日，英国肯特福莱斯海上风电场并网发电，该风电场位于北海的泰晤士河的河口处，于2005年夏天建成，由30台V90-3.0MW风机组成。在风机安装结束后到风电场正式接受前，整个风电场与个别的风机经过了严格的检验。2005年12月8日风电场正式验收，并且并网发电。英国肯特福莱斯海上风电场的建成和并网发电打破了英国的两个记录：第一、该海上风电场是英国目前最大的海上风电场。第二、该海上风电场的单个风机容量达到了3.0MW，是英国目前安装的最大的海上风机，而且风电场中每个风机的容量都达到了3.0MW。该海上风电场每年将生产2850万度电，可以满足英国当地10万户家庭用电。而且，该风电场的正常运行每年还可以减少22.3万吨CO2排放。

North Hoyle海上风电场测风塔

North Hoyle海上风电场示意图

六、比利时Thornton Bank海上风电场一期

Repower公司被选定为比利时第一座海上风电场—“ThorntonBank”风电场一期安装六台5兆瓦风力发电机。“ThorntonBank”风电场将分三期建设，这六台风力发电机的安装是风电场的第一期工程，风电场总装机容量计划为300兆瓦、水深25米，距离海岸30公里。一期工程投资总额合计达1.53亿欧元。签约为“ThorntonBank”风电场安装风电机组，这是继5兆瓦样机陆地安装两年半，第一台海上5兆瓦风力发电机安装近一年之后，Repower公司发展的又一重要日子，这意味着Repower公司5兆瓦的风电机组批量生产的开始。这六台风力发电机的安装将采用重力基础，与桁架式基础不同，在ThorntonBank风电场使用混凝土重力基础是Repower公司的又一次新的尝试。这六台风力发电机的组装计划从2008年初开始，组装地点在不来梅港的新的5兆瓦风电机组生产厂房，Repower计划在2008年九月底完成风电机组的安装和试运行。

七、比利时最大海上风电场

比尤风能公司计划建造一个海上风电场，该风电场距离欧斯滕德港口46公里。该项目装机容量为33万千瓦，总投资8亿欧元。比尤风能公司在2006年4月提交了建造该项目的规划并且得到了批准。风机将要安装在水深20-35米浅水域。

八、荷兰Egmond aan Zee海上风电场

EgmondaanZee海上风电场共安装36台风电机，设计装机10.8万千瓦。项目投资超过2亿欧元。由Nuon和Shell合资企业Noordzee风电经营,合资公司BouwcombinatieEgmond负责风电站建设和运行管理,能为10万个荷兰家庭提供电力。实际上这座风电站2007年初开始运转，性能优良。2007年前3个月暴风雨很多，风力大，共发电1.11亿千瓦时，相当于3.3万个家庭年电力消耗量。EgmondaanZee沿海风电站是个示范型电站。

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