陆上风电和海上风电有什么不同？

斗战胜佛孙悟空25 2019-09-15

　　陆上风机很多人都见过了，高七八十米的三叶风机，一排一排的在转。但海上风机大家就不常见了。　　与陆地风电相比，海上及潮间带风电机组所处的环境与陆地条件截然不同，海上风电技术远比陆地风电复杂，在设计和建设海上风场过程中，我们将不得不考虑海上恶劣自然条件和环境条件带给我们的影响。如盐雾腐蚀、海浪载荷、海冰冲撞、台风破坏等制约因素。　　海上风电建设不同于其他项目建设，牵扯到海域功能的区分，航道，电缆的铺设，海上风机的设计、施工和安装，并网，环保，甚至国防安全等一系列问题。　　而相对于陆上风电，海上风电由于远离海岸，风电机组在恶劣的海洋环境影响下，螺栓等易损件失效加快，机械和电气系统故障率大幅上升，导致检修维护的频次加快，同时运行与维护需要特殊的设备和运输工具，导致锋利及的维护支出大大增加。　　那么既然海上风电的各种条件不如陆上，那为什么还要开发海上风电呢?　　具体来说，海上风电相比陆上的优势还是明显的：　　1. 海上的风平稳　　风机运行是否良好，最关键就是看风的大小了，海上的风普遍比陆上大。陆上的地形高低起伏，对地面的风速有很大的减缓作用，所以陆上风机都树立得高高的，以便利用高空比较大的风，但由于地形问题，陆上各个高度的风速相差很大，这就导致风切变大(垂直方向的风速变化)，使得风轮上下受力不均衡导致传动系统容易损坏。而海上就没有这个问题，海平面一般都很平，风基本没阻力，平均风速高，并且风切变也小于陆上，再加上海上的风向改变频率也较陆上低，因而海上的风能很平稳。　　2. 风机利用率更高　　风机的发电功率与风速的三次方成正比，海上的风速比陆上高20%左右，因而同等发电容量下海上风机的年发电量能比陆上高70%。如果陆上风机的年发电利用小时数是2000小时，那海上风机就能达到3000多小时。　　3. 单机装机容量更大　　风机的单机发电容量越大，同一块地方的扫风面积和利用风的能量越多，也就是资源更充分利用。而单机容量越大，发电机就越大，叶片也就越长。陆上最大的问题就是运输问题，长近上百米的叶片(拆成两段也有几十米)在陆上是很难运输的，而在海上就不存在这个问题，直接用船拉过去就好。例如世优电气参与的陆上风机风机项目最大也就2.5MW，而参与的湘电平海湾海上风机直接就是5MW起步。在中国市场，一部5MW的风力发电机可以不消耗任何能量仅从空气中获取超过4亿人民币的电能。　　4. 不占地、不扰民　　陆上土地资源的稀缺性，耕地红线不能动，林地不能建等等。随着陆上风电的发展陆上风资源好的地方越来越少，而且风机噪音对居民和动物的影响也比较大，有研究机构专门研究过风机对野鸭会造成影响;然而海上建设风场就不存在这些问题，并且我国是个海洋大国，海岸线长度超过1.8万公里，居世界第四位。　　5. 距离用电负荷近　　我国辽阔的大西北建设了大量的风电场，这些风场无疑都得通过特高压、超高压线路输送到东南沿海的用电负荷中心，距离超过两三千米。而海上风场基本都建设在沿海一两百公里处，距离负荷中心较近，并且常年有风，所以很适合电负荷中心的需求。　　基于以上优势，建设海上风场是发展趋势。虽然海上风电正在起步阶段尤其是我国，但总体来说各国都在向海上风电发展，未来的全球能源供应体系中，海上风电会比陆上风电前景更广阔。