漂浮式海上风电:能源发展新浪潮

2023-07-18 16:36
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海上风电作为一种低成本、安全可靠的能源形式,正在成为全球脱碳的核心。目前,全球范围内主要采用的是固定在海底的着床式风电机组,但这种形式只适用于浅水海域,难以在水深超过50米的海域大规模商用。因此,让发电设备浮在海上的漂浮式系统成为海上风电发展的关键。

 

为了推动海上风电的普及化,美国能源部制定了海上风电普及战略,旨在到2050年将海上风电装机容量提高至1.1亿千瓦。美国能源部长珍妮·格兰霍姆强调,漂浮式海上风电是21世纪最有潜力的清洁能源技术之一,将帮助美国在2035年实现无碳电力。除了美国,欧洲和亚洲国家也在积极推进漂浮式海上风电的实用化。漂浮式海上风电有望引发能源革新浪潮。

 

海上风电的发展趋势是向深远海区域发展。研究显示,全球大部分风能资源位于水深超过60米的海域,而美国约有2/3的海上风能资源位于深水地区。相比近海区域,水深50米以上的深远海区域的风能密度约为其24倍。因此,漂浮式海上风电开发模式适合水深超过60米的海域。

 

据美国有线电视新闻网(CNN)报道,漂浮式海上风电场具有巨大的能源潜力,能够产生比太阳能电池板或陆地上的风能更多的电力。格兰霍姆去年表示,漂浮涡轮机未来有望产生高达28亿千瓦的清洁能源,是美国目前电力需求的两倍多。加拿大优先研究公司预测,到2030年,全球漂浮式风电市场规模将达到约698亿美元。

 

目前,全球正在竞相研发和部署漂浮式海上风电。据CNN报道,美国计划在缅因湾海域建造第一台全尺寸漂浮式海上风力涡轮机,其叶片直径长达236米,预计将于2030年前运行,并能够为数千个家庭提供清洁电力。全球目前只有20个类似的漂浮式海上风电设备,主要集中在欧洲。专家表示,这些漂浮式涡轮机是风能行业的未来,每个项目都有望为75万户家庭提供清洁电力。

 

丹麦风力涡轮机发明者亨瑞克·斯蒂尔斯达尔估计,漂浮式海上风电最终可为美国东海岸和西海岸提供一半的电力。欧洲已经设定了到本世纪中叶从漂浮式海上风电获得一半电力的目标。20229月,拜登政府宣布了一项到2035年安装1500万千瓦漂浮式海上风力发电装置的计划。

 

欧洲在海上风电领域处于领先地位,正在加紧推进漂浮式海上风电的实用化。苏格兰制定了全球规模最大的漂浮式风电开发计划,计划在约8000平方公里的海域开发装机容量达2800万千瓦的海上风电,其中约六成为漂浮式风电机组。挪威计划在2030年前建设更多的漂浮式海上风电场,英国也计划到2030年建成百万千瓦级的漂浮式海上风电设施。

 

亚洲国家也在推进漂浮式风电的开发。日本在长崎县五岛列岛海岸开始推进漂浮式风电机组的建设,虽然规模较小,但在日本属于首次尝试。该项目将测试漂浮式风电机组是否能够承受巨大台风的冲击,并计划在2025年前进行1万千瓦漂浮式风电机组的实证试验。中国海南万宁市政府与中国电建海南分公司签署了战略合作协议,计划投资建设全国首个百万千瓦级漂浮式海上风电试验项目。该项目计划分两期建设,其中一期规模为20万千瓦,计划于2025年前投运;二期规模为80万千瓦,计划于2027年底前投运。

 

综上所述,海上风电的发展趋势是向深远海区域发展,而漂浮式海上风电作为关键技术将推动海上风电的普及化。漂浮式海上风电具有巨大的能源潜力,可为全球提供更多的清洁能源。欧美国家在漂浮式海上风电领域处于领先地位,亚洲国家也在积极推进相关项目。通过漂浮式海上风电的发展,我们将迈向一个更加清洁、可持续的能源未来。