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为什么说浮动式海上风电是一项战略性技术?

已有 4346 次阅读 2020-12-13 18:59 |系统分类:海外观察

记得奥巴马任美国总统期间,他去了英国,俩国政府签订了一个合作协议,其中特地把浮动式海上风电定义为战略性技术。那时作为新闻标题,也没有引起大众关注,也许绝大多数人还不知道那是个什么东东。然而,多年过去了的今天,浮动式海上风电在世界经济技术发达国家风生水起,被期待在三十年后将成为新能源之一替代石油天然气等化石能源。


今天还有许多人,特别是中国的新能源专业人士还没认识或者不意愿看到到浮动式海上风电的特殊优点及其意义。譬如,国内的光伏制造商宣扬,我们的产品能使发电成本降低至每度电一毛钱,意思是光靠我们的产品就能解决全球气候变暖危机;固定式海上风电建造商则说我们掌握了固定式海上风电建造技术,可以在中国近岸海域大规模建设海上风电了,浮动式不适合中国国情,言下之意很明显,好不容易掌握了技术才开始赢利,赚足了钱再说。


至今太阳能风能的开发利用已经达到了相当的程度。譬如说在德国,美国的加利福尼亚州,当产能达到充分利用利用时,所获得的电能有时会用不完,但是,有时需要时却得不到满足,一个明显的问题是当太阳落下后,光伏就不能发电了,而此时正是大多数家庭需要用电的时候。光伏发电和陆地风电的最大弱点就是供电的间断不连续性,需要几乎同等功率的补充电源才能满足实际需求,这样的话实际发电成本就会增加。固定式海上风电相对来说要好一些。


风电技术在朝着越来越大的方向发展,目前最大的发电功率为十三兆瓦,在欧洲早已做过二十兆瓦巨型风电机的可行性研究。一般来说,风电机功率越大经济效益越好,具体来说,不仅制造成本降低,功率利用率也越高,譬如现在最大风电机的每年满负载运行时间可以达到五千七百小时,而一般陆地风电是二千五百小时,近岸海上五兆瓦的是四千小时。


按照欧美的有关海洋生态环境安全要求,巨型风电机几乎只能设置在外海海域,远离海岸,那里海深一般都超过三十五米。浮动式风电机可以在水深三十米至一,二千米的海域运行。显然巨型风电机和浮动平台的相匹是符合实际需求的,同时外海海上风能密度远高于近海或陆地,从而风电机产能利用率更高。


可以说,光伏发电及固定式海上陆地风力发电可以满足相当大部分的生活及商业用电,但是很难满足工业生产用电的需求,特别是自动化程度高的工业生产需要连续不断的供电服务。风电产能利用率高不仅使经济效益提高,另外一个更重要的意义是提高了供电的连续性。现在巨型风电机的产能利用率已经达到了百分之六十五,这意味着它能在百分之八十以上的时间里能以其最大功率的百分之七十至百分之八十供电。要知道在海上大风往往以少则三四天多则一星期的时间长度持续的,而且是可预测的。显然,工业生产使用风能也成为可能了,因为一套生产装置的使用率,考虑到需要维修保养,能够达到百分之八十是相当不错的了。如果将来海上波浪能能够得到大规模的开发利用,供电连续性可以提高至百分之九十以上。


最近欧美媒体纷纷报道了有关在荷兰海域建造一个利用海上风能生产氢燃料的项目,欧洲许多公司将参与。这可以说是风能替代石油的一个开始。也许也是浮动式海上风电技术的战略性所在。中国现在每年需要进口约六亿吨石油和一亿吨天然气,价值二千五百亿至三千亿美元。想一想,如果能以中国自己的可再生能源替代,那意味着什么?




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