海南风能的开发以及利用

海南风能的开发以及利用

【摘要】随着世界各国对环境保护、能源短缺及节能等问题的日益关注，世界各国正大规模开发和利用风能。中国也在大力发展风能的利用。海南省风能资源评价报告显示，海南具有发展风电场的优越条件。

关键词：风能资源 风力发电 我国风能 海南风能发展 1世界风能的发展

风能,作为一种无排放污染的能源用来发电,始终受到世界各国的重视和引起电力公司的极大兴趣。国外许多国家一直重视对风力的开发利用,据美国的一项研究表明,风力发电在今后的20年~30年内具有可提供整个电力20%的潜力;若对叶轮技术再进行改进,则具有更大的潜力。

从理论上讲,只要全球风力的1%就能满足全世界能量的需要。在美国,即使把陆地障碍因素也考虑进去,风力发电亦能满足目前所用的全部电力,仅北卡罗雷纳州就能供应全美国所需电力的1/3多。至1995年,全世界大型并网风力发电机组容量已达到5000MW,主导机型为300kW~600kW,尚在向更大容量发展,已有不少单机容量超过1000kW的机组在运行。美国是世界上风力发电规模最大的国家。目前,有17000多台风力发电机组为电网供电,这些风力机组大部分建在加利福尼亚州。其发电量占美国总发电量的1%还不到,然而,风力发电的作用则在明显而迅速增加,美国能源部预测,在今后的15年内,美国风能的利用量将增加5倍。美国风能协会预测,到2050年,风力发电将至少占全国所需电量的10%。欧洲的风力发电装机容量至2000年可达4000MW。此外,根据欧共体的风能计划,预计到2010年,风力电站的装机容量将从4000MW增加到12000MW。丹麦已制定了一个目标,20世纪末21世纪初,使风力发电占全国电力的10%。英国、加拿大、印度、阿根廷、乌克兰、中国、日本和澳大利亚等国也正在兴建大型风力发电工程。 2.我国风力发电的情况

我国幅员辽阔，风能资源丰富。根据气象部门的资料，可开发的陆地风能资源10 m高层大约为253 GW，可利用的海洋风能资源大约为750 GW。东南沿海一带和附近的岛屿以及内蒙古、、甘肃等地区都蕴藏着丰富的风能资源，年平均风速达6 m/s以上的内陆地区约占全国总面积的1%，仅次于美国和俄罗斯，居世界第3位。

我国风能资源开发利用较早，但早期主要是以分散、小规模试验和示范形式，规模化风力发电场的建设始于上世纪90年代。1976年我国第一台国产18 kW风力发电机组并人浙江省泅礁岛电网试运行，1983年山东荣城引进3台Vestas-55 kW风力发电机组，1986年达板城安装1台Micon-100 kW风力发电杉U., 19年达板城安装13台Bonus-150 kW

风力发电机组，内蒙古朱日和安装5台美国Windpower-100 kW风力发电机组。 2004年，我国新装机的风力发电容量为197MW，总装机容量为760 MW。我国利用风能较好的省份是内蒙古、辽宁、。由于内蒙古自治区支持，且当地风力资源较好该省共安装了224台风力发电机，装机总容量为135 MW，居全国第一位。其次是辽宁、。

我国自1985年在海南东方风电场安装首台Vestas-55 kW风力发电机组以来，经过20年的努力，我国开发风能方面取得了长足发展。在国家科技攻关项目、863计划等国家项目的支持下，我国已经具备200 kW, 250 kW, 600 kW, 750 kW风力发电机组批量生产能力。我国风电场安装最多的机型是6001 000 kW风力发电机组，随着风电技术水平的不断提高，单机容量大型化成为风力发电的趋势。

据相关资料报道，到2020年，预计我国将新增发电能力600 GW左右，其中108 GW左右为可再生能源发电。2010年以前，我国计划新建20座大型风能发电场，每座风场的发电能力达到100MW，并要求风力发电设备国产化率达到70%以上。 3.我国沿海风能资源禀赋 1.1 我国沿海风能资源丰富

我国沿海海洋风能年有效风能功率密度在100—200W/m2以上,风能功率密度线大致与海岸线平行,以沿海岛屿最大,有效风能功率密度可达500W/m2以上,如台山、平潭、东山、南鹿、大陈、嵊泗、南澳、马祖、东沙等,可利用时间约在7000—8000h[2]。特别是东南沿海,由海岸向内陆过渡,风能丰富区位于距海岸50km之内,是我国沿海风能资源最为集中的地区之一,又位于我国经济发达地区,风能资源的开发利用潜力很大。 1.2 沿海风能资源的空间分布

我国沿海地区地处典型的季风气候区。年平均风速普遍大于3m/s,海岸线附近4—5m/s,近海岛屿5—8m/s以上,风速等值线平行于海岸线,呈东西差异大,由东向西呈递减之势,风能资源的空间分布亦呈现由陆地向海洋增大的特点。以江苏为例,位于东部海中的

达山岛,有效风能密度为381.5 W/m2,有效风能时数为7926.5h;近海的东西连岛有效风能密度为271.4W/m2,有效风能时数为6632.6 h;位于海岸线西侧的赣榆有效风能密度为81.7 W/m2,有效风能时数为 3760.8h,海中岛屿远大于沿海内陆。 1.3 沿海风能资源的季节分布

我国沿海地带北部属温带季风气候区,东部属亚热带季风气候区,南部属热带季风气候区。沿海夏季盛行偏南风,冬季盛行偏北风,风能的季节分配也表现得较为明显。冬春两季,北方沿海受北部强大的高气压影响,风力强劲,风能资源呈现为“冬春季大,夏秋季小”。南方沿海地区每年夏秋季节普遍受到热带气旋的影响,台风的登陆会产生大风过程,是利用风能资源发电的最佳时节。 1.4 建设风电场的立地条件好

我国有2万km的海岸线,沿海岛屿、滩涂、丘陵地带都具备风电场建设的良好条件。尤其是江苏沿海,现有滩涂总面积×104hm2,占全国的1/4[3],江苏南部沿海的东台、如东、大丰3市所辖的浅海辐射沙洲,面积广大,地质条件好,无人居住,又靠近长三角经济带,可建设超过1000万kW的风电场,相当于三峡的装机容量,是我国海上风电场建设的最佳地。

4.海南风力发电发展现状

高排风电项目是落户东方的三个风电项目之一。而在高排风电项目等待确定微观选址方案之时，华能文昌风电厂一期工程、儋州峨蔓风电项目已进入施工高峰期。从东部到西部，海南风电项目建设正在全面推进。总投资5.5亿元的华能文昌风电厂一期工程，是海南省开建的首个风电项目，已完成投资1.6亿元，占工程投资量约30%。目前33台风力发电机组在2008年10月全部安装完毕，年底已投产发电。华能文昌风电厂一期工程装机容量为4.95万千瓦，可实现年上网电量约1.03亿千瓦时，与同等规模燃煤电厂相比，每年节约标煤3.51万多吨，每年减排二氧化硫约679吨，减排二氧化碳约7.65万吨。儋州峨蔓风电项目是海南省兴建的第二个风电项目，2008年5月开工，由龙源集团海南风力发电有限公司投资4.4亿元建设，项目装机总容量4.95万千瓦。9月份第一台机组将并网发电，年底前33台风电机组将全部建成投产发电。东方高排风电项目由海南东方风力发电有限公司投资逾5亿元兴建，总装机容量达4.8万千瓦，年发电量约1亿度，将并入海南电网使用。中海油（北京）能源投资有限公司投资兴建的四更风电

项目、广东水电二局出资建设的感城风电项目也在紧锣密鼓推进。这两个风电项目均位于东方市，每个风电项目投资额均为5亿元左右，装机总容量皆为4.8万千瓦左右。海南属海岛性热带气候，常年一般3～5级风，风能资源相对丰富，尤以沿海地区最为丰富。加快发展风电，有利于促进海南省能源结构调整，减少环境污染，促进节能减排工作的有效开展，推动海南生态省的建设。 5.海南风力发电展望

（一）加快发展风电加快发展风力发电，将促进海南省能源结构调整，减少环境污染，切合海南生态省建设目标。海南属绿色宝岛，节能减排任务艰巨。风力资源取之不尽、用之不竭，利用风力发电可减少环境污染，节约煤炭、石油等常规能源。目前风力发电技术成熟，在可再生能源中发电成本相对较低，尽管目前风电占全省装机总容量的比重很低，但发展前景十分广阔。此外，海南省所辖海域面积达200多万平方公里，占全国海域面积的三分之二，发展海风发电潜力很大。由中海油投资、设计、建造安装的海上风力发电站开始试运行，这是中国首座海上风力发电站。与陆地风电相比，海上风电的资源量多、品质好，且清洁环保，已成为国际风电发展的新方向。我国海上风能的量值是陆上风能的3倍，具有广阔的开发应用前景。海南岛四面环海，可引进具备建造海上风力发电站的企业，积极发展海上风电。 （二）依托扶持积极发展风电

《可再生能源法》的正式实施不但体现了对风电等可再生能源的重视，更重要的是给予了风电在法律上的保护，为风电提供良好的发展空间。从长远看，随着支持力度的加大和瓶颈得到打破，我国风电建设的前景令人振奋。随着华能、中海油、龙源集团（国电集团的全资企业）等知名企业的进驻和扎根，这些企业借助自身在资本、技术、人才、管理等方面的优势，积极开发利用海南的风能资源。目前海南省已初步确定13个区域作为候选风电场，其中4处风电场位于海南东部沿海，9处位于西部、西北部沿海。