東海大橋海上風(fēng)能資源分析

    摘要：風(fēng)能的利用是新能源領(lǐng)域的重要組成部分，也是當(dāng)今世界新能源開發(fā)技術(shù)中最為成熟的發(fā)電方式之一。本文主要從氣象風(fēng)能資源和場(chǎng)址區(qū)風(fēng)資源特性兩個(gè)方面為依據(jù)，對(duì)中國(guó)首個(gè)海上風(fēng)電場(chǎng)上海市東海大橋風(fēng)電場(chǎng)的風(fēng)速、風(fēng)向和風(fēng)能頻率分布等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，以對(duì)今后其它海上風(fēng)電項(xiàng)目提供參考。
關(guān)鍵詞：海上風(fēng)電，風(fēng)能資源，東海大橋

一、前言
    風(fēng)力發(fā)電不消耗礦產(chǎn)資源，不排放污染物，為當(dāng)前世界新能源開發(fā)領(lǐng)域最為成熟且最受歡迎的發(fā)電方式之一。研究數(shù)據(jù)表明，海上的風(fēng)速要比陸地上快20%，發(fā)電量增加70%，利用海風(fēng)發(fā)電比陸上風(fēng)電場(chǎng)的發(fā)電效益更高。根據(jù)中國(guó)氣象研究中心的估計(jì)，陸上可開發(fā)的風(fēng)力資源若配合具潛力的產(chǎn)電容量，可達(dá)253百萬千瓦(GW)，而海上風(fēng)力資源更能進(jìn)一步提供750百萬千瓦(GW)的產(chǎn)電量。
    海上風(fēng)電場(chǎng)一般都在水深10米、距海岸線10公里左右的近海大陸架區(qū)域建設(shè)。與陸上相比，建設(shè)成本較高，技術(shù)難度大，而優(yōu)點(diǎn)在于海上風(fēng)電場(chǎng)不占用寶貴的土地資源，基本不受地形地貌影響，風(fēng)速更高，風(fēng)能資源更為豐富，而且運(yùn)輸和吊裝條件優(yōu)越，風(fēng)電機(jī)組單機(jī)容量更大，年利用小時(shí)數(shù)更高。目前，海上風(fēng)電機(jī)組的平均單機(jī)容量在3兆瓦左右，最大已達(dá)6兆瓦，風(fēng)電機(jī)組年利用小時(shí)數(shù)一般在3000小時(shí)以上，有的高達(dá)4000小時(shí)左右。
   上海市位于東亞季風(fēng)盛行區(qū)，受冬夏季風(fēng)影響，風(fēng)能資源較為豐富，尤其是近海區(qū)域，海域開闊、障礙物少，具有良好的風(fēng)能資源開發(fā)利用價(jià)值。根據(jù)上海市南匯、崇明、奉賢等氣象站資料統(tǒng)計(jì)，上海地區(qū)的風(fēng)速在東部沿海及長(zhǎng)江口地區(qū)最大，等值線密集區(qū)位于沿海（江）地區(qū)并和海（江）岸帶平行，風(fēng)速在水陸交界處變化最為劇烈，近海水面上風(fēng)速可達(dá)6m/s以上。根據(jù)風(fēng)電場(chǎng)場(chǎng)址區(qū)東海大橋試樁平臺(tái)測(cè)風(fēng)塔測(cè)風(fēng)資料推算海上風(fēng)電場(chǎng)場(chǎng)址區(qū)域風(fēng)機(jī)輪轂高度年平均風(fēng)速約8.6m/s，具有良好的風(fēng)資源開發(fā)前景。東海大橋海上風(fēng)電場(chǎng)距離臨港新城海岸線6公里至14公里，緊靠東海大橋兩側(cè)，可使用的海域面積達(dá)到40平方公里。一年中，海上風(fēng)電場(chǎng)的有效風(fēng)時(shí)達(dá)8450個(gè)小時(shí)，出現(xiàn)頻率為96.5%，有效風(fēng)能的出現(xiàn)頻率更高達(dá)98.7%，遠(yuǎn)多于崇明東灘的陸上風(fēng)電場(chǎng)。