東海大橋海上風能資源分析

    摘要：風能的利用是新能源領域的重要組成部分，也是當今世界新能源開發技術中最為成熟的發電方式之一。本文主要從氣象風能資源和場址區風資源特性兩個方面為依據，對中國首個海上風電場上海市東海大橋風電場的風速、風向和風能頻率分布等進行統計和分析，以對今后其它海上風電項目提供參考。
關鍵詞：海上風電，風能資源，東海大橋

一、前言
    風力發電不消耗礦產資源，不排放污染物，為當前世界新能源開發領域最為成熟且最受歡迎的發電方式之一。研究數據表明，海上的風速要比陸地上快20%，發電量增加70%，利用海風發電比陸上風電場的發電效益更高。根據中國氣象研究中心的估計，陸上可開發的風力資源若配合具潛力的產電容量，可達253百萬千瓦(GW)，而海上風力資源更能進一步提供750百萬千瓦(GW)的產電量。
    海上風電場一般都在水深10米、距海岸線10公里左右的近海大陸架區域建設。與陸上相比，建設成本較高，技術難度大，而優點在于海上風電場不占用寶貴的土地資源，基本不受地形地貌影響，風速更高，風能資源更為豐富，而且運輸和吊裝條件優越，風電機組單機容量更大，年利用小時數更高。目前，海上風電機組的平均單機容量在3兆瓦左右，最大已達6兆瓦，風電機組年利用小時數一般在3000小時以上，有的高達4000小時左右。
   上海市位于東亞季風盛行區，受冬夏季風影響，風能資源較為豐富，尤其是近海區域，海域開闊、障礙物少，具有良好的風能資源開發利用價值。根據上海市南匯、崇明、奉賢等氣象站資料統計，上海地區的風速在東部沿海及長江口地區最大，等值線密集區位于沿海（江）地區并和海（江）岸帶平行，風速在水陸交界處變化最為劇烈，近海水面上風速可達6m/s以上。根據風電場場址區東海大橋試樁平臺測風塔測風資料推算海上風電場場址區域風機輪轂高度年平均風速約8.6m/s，具有良好的風資源開發前景。東海大橋海上風電場距離臨港新城海岸線6公里至14公里，緊靠東海大橋兩側，可使用的海域面積達到40平方公里。一年中，海上風電場的有效風時達8450個小時，出現頻率為96.5%，有效風能的出現頻率更高達98.7%，遠多于崇明東灘的陸上風電場。