電網(wǎng)難以承受海上風(fēng)電的巨大電能

海上風(fēng)力作為新型能源風(fēng)電的富礦，正受到世界各國高度關(guān)注，有人甚至提出海上風(fēng)能是新能源利用“方向中的方向”。但我國“973”計劃風(fēng)能項目首席科學(xué)家、江蘇省宏觀(guān)經(jīng)濟研究院院長(cháng)顧衛東，結合不久前對歐洲風(fēng)電研發(fā)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的考察提出，發(fā)展海上風(fēng)電一定要循序漸進(jìn)，切忌急于求成。

江蘇的風(fēng)電資源特別是海上風(fēng)電資源獨特而豐富，目前已有6座風(fēng)電場(chǎng)投產(chǎn)或在建，總裝機容量84萬(wàn)千瓦，還有6座風(fēng)電場(chǎng)、總裝機容量97萬(wàn)千瓦完成了前期研究工作。在陸上風(fēng)電快速推進(jìn)的同時(shí)，海上風(fēng)電也被提到議事日程。江蘇全省近海風(fēng)電場(chǎng)規劃和示范項目前期工作已經(jīng)開(kāi)始，按計劃，到“十二五”期間，全省要建成海上風(fēng)電80萬(wàn)千瓦裝機。據權威測算，江蘇近海海域風(fēng)電可開(kāi)發(fā)面積3600平方公里，技術(shù)可開(kāi)發(fā)量約為1800萬(wàn)千瓦，而且風(fēng)功率密度比陸上大25%—30%，可安裝單機容量2000千瓦以上的風(fēng)電機組。全省海上風(fēng)電年發(fā)電量超出陸地30%—50%。

但是海上風(fēng)電的開(kāi)發(fā)利用，如今正面臨兩大世界性難題。

其一是全球還沒(méi)有研發(fā)出專(zhuān)用的海上風(fēng)電機?，F代風(fēng)力機經(jīng)過(guò)20多年發(fā)展，盡管價(jià)格過(guò)高，在陸地安裝使用技術(shù)已經(jīng)成熟，但對發(fā)展海上風(fēng)電場(chǎng)，全球還沒(méi)有一臺成熟的、真正意義上的海上專(zhuān)用兆瓦級風(fēng)力機。目前全球海上風(fēng)電裝機總容量只有90萬(wàn)千瓦，使用的風(fēng)力機均為陸上風(fēng)力機改造而成，而復雜的海上自然條件使得風(fēng)機故障率居高不下。以世界最大的海上風(fēng)電場(chǎng)丹麥Vestas霍恩礁風(fēng)電場(chǎng)為例，80臺海上風(fēng)力機故障率超過(guò)70%，運行兩年來(lái)，所有風(fēng)力機同時(shí)工作的時(shí)間累計不超過(guò)30分鐘。

其二，電網(wǎng)難以承受海上大規模風(fēng)電場(chǎng)的巨大電能。風(fēng)能的自身特性導致風(fēng)電具有波動(dòng)性、間歇性和不規則性，因此，一般風(fēng)電對電網(wǎng)的貢獻率低于10%。主要風(fēng)電發(fā)展國家大多采取分布式風(fēng)電場(chǎng)來(lái)緩解這一矛盾，德國風(fēng)電裝機容量2006年突破2000萬(wàn)千瓦，但都是中小容量的分布式風(fēng)電場(chǎng)，最大的也僅為6萬(wàn)千瓦。即便如此，德國仍有一些企業(yè)因電網(wǎng)供電質(zhì)量影響精密儀器精度和工藝流程而起訴電網(wǎng)公司。與陸上風(fēng)電這一特性相反，海上風(fēng)電因考慮施工難度、集中輸變電和維護等因素必須大規模開(kāi)發(fā)，因此，大規模海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)形成的巨大電能出路，是不能繞過(guò)的坎。

正由于存在這兩大瓶頸，雖然風(fēng)電發(fā)達國家為此進(jìn)行了多種探索，但至今沒(méi)有找到有效途徑。

作為“973”計劃風(fēng)能項目的首席科學(xué)家，顧衛東認為，實(shí)現江蘇海上風(fēng)電的藍圖要尊重科學(xué)，從實(shí)際出發(fā)，加強和歐盟等同行的交流與合作，在關(guān)鍵領(lǐng)域加強科技攻關(guān)和自主創(chuàng )新。一是大力創(chuàng )新研發(fā)海上型風(fēng)力機，目前這種新型風(fēng)力機的基本原理已經(jīng)確定，與國內外常規風(fēng)力機相比，成本將下降60%左右，故障率下降50%—70%，特別適合海上大規模風(fēng)電場(chǎng)運用。二要建立100%消耗大規模風(fēng)電場(chǎng)電力的應用系統，可選擇將50萬(wàn)千瓦—1000萬(wàn)千瓦的大規模風(fēng)電場(chǎng)的風(fēng)電，直接應用于一些適應風(fēng)電特性的高耗能產(chǎn)業(yè)及其他特殊領(lǐng)域的非并網(wǎng)應用方式，如以電解鋁為重點(diǎn)的有色冶金工業(yè)、鹽化工氯堿產(chǎn)業(yè)、大規模海水淡化、規?；茪?、以非金屬為原料的精深加工產(chǎn)業(yè)鏈等。