第一節(jié) 全球海上風力發(fā)電發(fā)展情況 分析

一、國外發(fā)展海上風電的情況

世界上對海上風電的 研究 與開發(fā)始于上世紀九十年代,經(jīng)過十多年的發(fā)展,海上風電技術(shù)正日趨成熟,并開始進入大規(guī)模開發(fā)階段。目前,全世界海上風電總裝機容量已達80萬千瓦,其中丹麥,德國,英國,愛爾蘭,瑞典和荷蘭等國家發(fā)展較快。丹麥,北海荷恩礁的風電場(80座)每臺風力機的額定容量是2MW。歐洲風能協(xié)會預測,今后15年海上風電將成為風電發(fā)展的重要方向,預計到2010年和2020年,歐洲海上風電總裝機容量將分別達到1000萬和7000萬千瓦。我國計劃到2010年和2020年風力發(fā)電裝機分別達到500萬和3000萬千瓦。

二、海上風電場—歐洲風能開發(fā)的新疆域

在海上建設風電場是目前歐洲風能 行業(yè) 面臨的最大的挑戰(zhàn)之一，同時海上風能也是歐洲持續(xù)開發(fā)風能的關(guān)鍵領域。“為了實現(xiàn)到2020年歐盟總能源供應的20%來自于可再生能源的目標，我們需要看到海上風電場增長的巨大潛力，”歐洲風能協(xié)會首席執(zhí)行官，同時也是這次會議的組織者ChristianKjaer說到，“然而，為了開發(fā)出海上風能技術(shù)的潛能，我們需要解決許多障礙和限制。”在歐洲，截止到2006年底，丹麥海上風電裝機容量大約為400兆瓦，其次是英國，接近300兆瓦，緊接著是荷蘭，大約140兆瓦。在未來的三年內(nèi)，預計又一輪的歐洲國家將加入海上風能 行業(yè) ，現(xiàn)在已經(jīng)有海上風電場正在開發(fā)中的國家包括德國、瑞典和法國。在西班牙--目前歐洲陸地風電場裝機容量領先的國家，預計該國家的關(guān)于海上風電場的新措施將簡化批準程序，幫助開發(fā)海上風電場。關(guān)于促進海上風能開發(fā)的新政策也將極大地幫助西班牙31個正待批準的風電項目的進行。

大會相關(guān)發(fā)言人總結(jié)了現(xiàn)存的阻止海上風電場發(fā)展的原因。其中繁重的復雜的審批程序放慢了許多歐洲風電項目的開發(fā)；電網(wǎng)連接困難是開發(fā)商遇到的另一個障礙，這又牽扯到了另一個關(guān)于電網(wǎng)連接費用誰來承擔的問題。在英國和丹麥，電力運輸系統(tǒng)承擔電網(wǎng)連接費用；然而，在荷蘭，電網(wǎng)連接費用由風電場開發(fā)商來承擔，這嚴重的增加了風電場開發(fā)商的負擔，阻礙了海上風電場的開發(fā)。高額的開發(fā)與運行維護費用也是重要的阻礙海上風電場發(fā)展的因素之一。最近由歐盟委員會批準的、歐洲風能協(xié)會領導的歐洲風能技術(shù)平臺將對歐洲的風能 行業(yè) 的發(fā)展起到良好的促進作用，該平臺將會幫助協(xié)調(diào)歐洲風電 行業(yè) 的研發(fā)問題。

三、全球海上風電的新趨勢

1、風機大型化發(fā)展

到目前為止，風電機組大型化進程仍在加風機大型化發(fā)展，到目前為止，風電機組大型化進程仍在加快，這是風力發(fā)電成本下降的重要原因之一快，這是風力發(fā)電成本下降的重要原因之一。

2、可靠性提高

目前風電機組的壽命普遍達不到可靠性提高，目前風電機組的壽命普遍達不到2020年，維護成本年，維護成本較高，提高機組可靠性也是風電成本下降的重要因素之一較高，提高機組可靠性也是風電成本下降的重要因素之一。海上風電開發(fā)，海上風速高于陸地并且穩(wěn)定，可利用風能資源海上風電開發(fā)，海上風速高于陸地并且穩(wěn)定，可利用風能資源更豐富，但開發(fā)難度增加，隨著風電技術(shù)的進步，海上風電開更豐富，但開發(fā)難度增加，隨著風電技術(shù)的進步，海上風電開。

3、發(fā)展前景光明

傳統(tǒng)的失速型風電機組被變槳變速恒頻型風電機組所取代，直傳統(tǒng)的失速型風電機組被變槳變速恒頻型風電機組所取代，直驅(qū)型風電機組和半直驅(qū)型風電機組具有很好的市場及發(fā)展前景驅(qū)型風電機組和半直驅(qū)型風電機組具有很好的市場及發(fā)展前景。

第二節(jié) 2005-2006世界近海風電場發(fā)展論述

一、歐洲近海風電場概況

到2005年初，歐洲六個國家近海風力發(fā)電場裝機容量共有600多兆瓦，其中409兆瓦（68%）屬于居近海風力發(fā)電 行業(yè) 領導地位的丹麥，其次是英國，占124兆瓦（21%）。綜觀2005年，僅有兩個近海風力發(fā)電場項目完工，分別是英國的KentishFlats和Barrow風力發(fā)電場，每個項目分別安裝風力發(fā)電機30臺，均為維斯塔斯公司3兆瓦V90型風機，這標志著規(guī)模、技術(shù)、市場領導地位競爭新時代的開始。到2006年底，英國預計裝機容量為324兆瓦，大有取代丹麥市場領導地位之勢，同時，這一年也是英國小型風力發(fā)電場迅速發(fā)展的一年。荷蘭2006年至少建一座裝機容量為108兆瓦的風力發(fā)電場。

二、近海風力發(fā)電機生產(chǎn)廠商綜述

到2005年，居近海風力發(fā)電市場領導地位的維斯塔斯公司僅有兩種型號的兆瓦級風力發(fā)電機用于近海風力發(fā)電場項目（1995年維斯塔斯公司為丹麥TunøKnøb風力發(fā)電場供應了10臺V39型500千瓦風力發(fā)電機）。第一個項目是在2000年，當時，兩臺2兆瓦V66型風力發(fā)電機被安裝于英國的Blyth風力發(fā)電場，這兩臺風力發(fā)電機也是當時世界上最大的風力發(fā)電機。V66型號風機以后開發(fā)的是2兆瓦V80型風機，轉(zhuǎn)子直徑達80米。在2002年，V80型風力發(fā)電機用于當時非常有名的裝機容量160兆瓦的HornsRev風力發(fā)電場，這也是該型號的風機第一次用于工程項目。Nysted近海風力發(fā)電場建設非常成功，裝機容量165兆瓦，由72臺Bonus公司的2.3兆瓦風力發(fā)電機組成。自2003年開始運轉(zhuǎn)。根據(jù)中立者的觀察，運行非常良好。事實上，近些年來大多數(shù)近海風力發(fā)電場風機試運行一直相當良好，位于Vindeby的世界第一座近海風力發(fā)電場（由11臺Bonus公司的450千瓦風力發(fā)電機組成）自1991年來一直在運轉(zhuǎn)。由HornsRev風力發(fā)電場獲得的經(jīng)驗，維斯塔斯公司再一次承建了兩座30臺風機的項目，分別是英國2003年的NorthHoyle風力發(fā)電場及2004年的ScrobySands風力發(fā)電場，所用風力發(fā)電機均是2兆瓦V80型風力發(fā)電機。另外60臺2兆瓦V80型風力發(fā)電機項目是建設荷蘭計劃裝機容量120兆瓦的Q7-WP風力發(fā)電場。如果資金協(xié)議達成一致，該風力發(fā)電場計劃2006年底完成。很可能Q7-WP風力發(fā)電場是最后使用2兆瓦V80型風機的海上項目之一。Q7-WP風力發(fā)電場原計劃使用2兆瓦V66型風力發(fā)電機，但后來換成了效率更高的V80型?，F(xiàn)在維斯塔斯公司開發(fā)出了3兆瓦V90型風機，質(zhì)量更輕，技術(shù)更先進。并且，較輕的風機前頭重量促進了更輕、更便宜的基礎設施與塔架的發(fā)展。在V90型平臺基礎上開發(fā)出的3兆瓦V100型風力發(fā)電機轉(zhuǎn)子直徑達100米，風機葉片由碳纖維增強環(huán)氧樹脂復合材料制成，盡管風機葉片直徑達100米，但風機前頭重量僅重114噸（機艙70噸，轉(zhuǎn)子44噸）。維斯塔斯公司是否考慮在未來的項目中用V100型替代V90型目前還不清楚。

維斯塔斯公司正在開發(fā)的新機型為4.5兆瓦V120型，這是NEGMicon公司4.2兆瓦NM110/4200型號風力發(fā)電機的改良產(chǎn)品。相比于V90/V100系列，V120型號風力發(fā)電機齒輪傳動系統(tǒng)更傳統(tǒng)，同時V120型號風力發(fā)電機風機葉片采用的也是碳纖維增強環(huán)氧樹脂復合材料。瑞典10兆瓦Utgrunden風力發(fā)電場是通用電氣能源公司2000年建設的。通用電氣能源公司的另一個風電項目是愛爾蘭的北海25.2兆瓦ArklowBank風力發(fā)電場的一期建設，共安裝了7臺通用電氣能源公司的3.6s海上風力發(fā)電機。3.6s型齒輪驅(qū)動轉(zhuǎn)向控制變速風力發(fā)電機的升級產(chǎn)品是3.6sl海上風力發(fā)電機。兩者的主要不同是3.6sl轉(zhuǎn)子直徑由3.6s的104米提高到了111米，另外3.6sl用了更輕的內(nèi)部起重機及其它構(gòu)件，其制造成本更為經(jīng)濟。通用電氣能源公司的最新機型將第一次用于英國的GunfleetSands風力發(fā)電場，但是許多知情人士說看起來這越來越不可能。Bonus公司（現(xiàn)被西門子并購）3.6兆瓦風力發(fā)電機第一次于2004年深秋用于丹麥的Høvsøre風電場。這些齒輪傳動、轉(zhuǎn)向控制、可變速技術(shù)很可能要用于即將開發(fā)的5兆瓦系列。西門子公司可能在Lynn&InnerDowsing項目中第一次用這些風機（共60臺風機）。

迄今為止，Enercon公司僅僅在Emden港口附近安裝了一臺直驅(qū)式風機，這“濕腳”E-112風機額定功率為6兆瓦（直徑114米）。2005年四月份，在威廉港附近距海濱550米處的第二次E-112安裝失敗了。這一次風力發(fā)電機被安裝在創(chuàng)新型的氣壓沉箱式基礎上，但是在基礎安裝過程中出現(xiàn)了許多問題，不得不放棄安裝。Enercon公司今年是否再一次安裝相同技術(shù)的基礎還是尋找其它的解決方案，還不清楚。2007年E-112將被轉(zhuǎn)子直徑更大的風機替代，新型風機轉(zhuǎn)子葉片形狀是為人熟知的、高效率的形狀，但具體直徑大小及額定功率仍未知。自2004年秋，德國新動力公司在Brunsbuttel附近一直對5兆瓦、齒輪傳動、轉(zhuǎn)向控制、可變速風力發(fā)電機原型進行廣泛的實驗。其轉(zhuǎn)子直徑達126米，目前是世界最大的。2007年該公司將在蘇格蘭近海Beatrice示范項目中安裝兩臺該風機，安裝水深在40至44米之間，試圖嘗試海上風電場最深水域的風機安裝。2006年秋天，Multibrid公司在德國不來梅港也安裝了一臺5兆瓦風機，這臺M5000型的風機轉(zhuǎn)子直徑達116米，是一臺高度整合的風機。第一批12臺該類型的風力發(fā)電機原計劃安裝于德國的裝機容量60兆瓦Borkum風電場，建造商與開發(fā)商ProkonNordEnergiesysteme公司擁有此風電場，計劃于2006-2007施工。但是后來在大力促進開發(fā)海上風電場的過程中，德國環(huán)境部購買了這12臺風機的安裝權(quán)，結(jié)果導致該12臺5兆瓦風機的安裝被Enercon、Multibrid和Repower三個公司均分，將于2007年安裝完成。這個實驗項目給了這三個德國公司充分展示產(chǎn)品價值的機會。然而，該項目還存在一些不確定因素，尤其是對于這種中等規(guī)模的項目(60-70MW)來說，昂貴的并網(wǎng)費用是其中之一。與此同時，Nordex公司一直在實驗2.3兆瓦海上風力發(fā)電機，這也是該公司第一次特別為海上使用而設計的機型。目前為止，該公司稱實驗一直進行良好，并且超過預計輸出產(chǎn)量9%。Nordex公司正在開發(fā)2.5兆瓦N90/2500型海上風力發(fā)電機，此型號風機是N80/2500和N90/2300型號風機的升級換代品。

第三節(jié) 歐洲海上風電場的近況與遠景

展望海上風電的發(fā)展，不難發(fā)現(xiàn)這樣一種趨勢：隨著 行業(yè) 的發(fā)展，海上風電的水深逐漸增加，電場的總?cè)萘恐饾u擴大。這對技術(shù)和環(huán)境都提出了更新的要求；5MW級的風電機組具有125m高度的體形龐大，其視覺及物理方面的影響力已經(jīng)不適合于近海建造。在此趨勢的推動下，我們看到，歐洲海上風電場那具有震撼力的陣形正被全球性地廣泛沿襲，總計9,000MW的機組正處于 規(guī)劃 、開發(fā)的各個階段。北歐與西歐地區(qū)是該領域的先驅(qū)者。根據(jù)歐洲風能協(xié)會2004年的統(tǒng)計，海上風電場占據(jù)現(xiàn)有風電總裝機容量的2%，而歐洲風能協(xié)會的目標是到2010年達到13%，2020年達到39%、總?cè)萘繛?0GW。歐洲一些國家設定的目標及通過的許可也表明了在將來20至25年間潛在的市場期望值：至少8個國家—丹麥、瑞典、德國、英國、愛爾蘭、法國、荷蘭和比利時—已經(jīng)明確了各自詳細的離岸計劃。到2030年之前，歐洲地區(qū)的目標是超過50GW。

1、德國：雄心勃勃

在海上風電場的建設方面，德國的 規(guī)劃 可謂氣勢宏偉，累計安裝容量排名第一，稱得上是歐洲地區(qū)的主陣地。根據(jù)德國政府2002年公布的戰(zhàn)略綱要，2006年安裝的海上風機容量至少在500MW，2010年安裝量將增至3000MW，2030年的長期目標中，包括德國海岸地區(qū)、專屬經(jīng)濟區(qū)（EEZ）和國土外圍12英里范圍內(nèi)將達到25000MW的安裝容量，產(chǎn)生70-85TWh的電力，達到1998年電力需求的15%。由于缺乏合適的場地，德國陸上風電場的新建工作將在今后十多年中減緩，從而轉(zhuǎn)向海上風電場的強制建設。目前已經(jīng)在12英里開外的深水地區(qū)，以及近海地區(qū)都建造了風電場，如Borkum和Butendiek風電場。截止2005年12月，德國通過了一項400MW的海上風能項目，該項目位于北海，是德國通過的第十項海上風電項目。計劃開發(fā)風電場的開發(fā)商名單冗長，而開發(fā)區(qū)域集中于專屬經(jīng)濟區(qū)、海岸線外圍的野生和航運等近海區(qū)域，這樣的離岸距離意味著大多數(shù)的開發(fā)商正期待高于4MW的大容量機組能在風電場開始建設之前面市應用。

2、丹麥：穩(wěn)健發(fā)展

作為全球風電 行業(yè) 的先驅(qū)和領袖，丹麥擁有全球市場份額逾1/3的制造商Vestas，其2003年風力發(fā)電量占全國總發(fā)電量的18%。2003年末，160MW的Nysted大型風電場首期工程已經(jīng)完成，丹麥政府仍然繼續(xù)支持接下去的3個大型風電場（Laesø、OmøStålgrunde和二期的Rødsand）的建設。而同時，HornsRev海上風電場擴張工程已經(jīng)排上了日程，這將為2006年的HornsRev風電場增加200MW的運力，使目前運行著的8個風電場總?cè)萘窟_到416MW。不過丹麥政府表示，近幾年將不會再建造如此大型的海上風電場。按照 規(guī)劃 ，到2030年，風電將占該國總發(fā)電量的50%。

3、西班牙：眼睛向外

作為風電 行業(yè) 在西班牙甚至全球的知名制造商之一，GAMESA公司十分注重技術(shù)研發(fā)與創(chuàng)新：2004年度用于研發(fā)活動的投資占銷售收入的3.4%，2002至2004這三年用于研發(fā)的投資翻倍。GAMESA已經(jīng)在Navarra、Basque、Madrid、Andalusia、Cantabria和丹麥等地成立了數(shù)家研發(fā)中心，其投資戰(zhàn)略已獲得歐洲投資銀行（EIB）專家的肯定，并同意了該集團的2.3億歐元優(yōu)惠借貸額度。2004年新裝機容量居全球首位的西班牙擁有GAMESA、MADE等一批較有實力的風電機組制造商，它們大力擴張海外市場的勢頭決不遜色于德國的Nordex、Siemens等企業(yè)。預計西班牙在近年會以平均每年安裝1600MW的速度發(fā)展，到2007年達到13043MW。

4、英國：后起之秀

英國牛津大學環(huán)境變遷 研究 所自1970年起確定了66個不同位置來 分析 英國的風速，并于2005下半年發(fā)布的 研究 報告中指出：英國具有歐洲最佳的風能資源，優(yōu)于丹麥和德國。這對于英國而言，風力發(fā)電是一個現(xiàn)實的選擇和機會，因此英國決定全力推進風力發(fā)電的建設，實現(xiàn)英國一定額度不排放含碳物質(zhì)的發(fā)電的承諾。在英國，NorthHoyle和ScrobySands兩個海上風電場已經(jīng)建設完畢。第三個KentishFlats風電場正在施工建設之中，這是2004年全球唯一建設中的項目，目前至少有9個項目已經(jīng)通過審批，2003年底英國3個戰(zhàn)略海域（利物浦海灣、沃什灣，以及泰晤士河）的15個工程總裝機容量逾7000MW。2005年的英國風電建設也有較為突出的表現(xiàn)。英國是目前最積極的市場，在今后三年內(nèi)有很多已通過的項目提上了議事日程，而且還有第二輪更大的項目在 規(guī)劃 中。

5、其它國家：雨后春筍

歐洲地區(qū)的其它國家，如：荷蘭政府的目標是到2010年達到1,500MW的裝機量，首批建成兩個近海風電工程（Noordzeewind和Egmond風電場）；比利時的和風協(xié)會（Zephyrconsortium）和C動力（C-Power）正在ThorntonBank附近進行一項離岸30公里的工程；瑞典目前有11座海上風電場正在 規(guī)劃 中，主要的發(fā)展商是Airicole，至2008年將建成15座海上風電場；愛爾蘭海上風力發(fā)電場的領路者ArklowBank電場已經(jīng)達到25MW的裝機容量，并將擴至500MW，在愛爾蘭東海岸地區(qū)正在進行另6座電場的調(diào)研，擬達到1,000MW的裝機容量；法國沿海地區(qū)多見海浪和潮汐，對法國政府2004年擬建的500MW海上風電場提出了技術(shù)挑戰(zhàn)，在2005年中法國放慢了風能開發(fā)的腳步，通過了7個項目（容量共計278MW）。總之，歐洲地區(qū)海上風電仍將快速發(fā)展，市場看好。

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