2012年12月14日08:19 來源：人民網-財經頻道
中國雄心勃勃追趕西歐
截止2011年年底，中國的海上風力發電累計裝機容量為26萬千瓦，繼英國和丹麥之后，位居全球第三。2007年，與位於渤海灣中的中國海洋石油總公司的油田相鄰，金風公司利用導管架樁基建設了1.5兆瓦的海上風車。2007∼2010年，華銳公司在上海建設了由34座3兆瓦風車組成的東海大橋海上風力發電站。中國提出了雄心勃勃的目標，力爭在2015年之前設置500萬千瓦，在2020年設置3000萬千瓦。預定以江蘇省及山東省為主，在沿海地區進行建設，從而可從距電力需求旺盛地區較近的基地進行供應。
中國國家能源局於2010年實施了4個總計100萬千瓦的“專利權項目”（以售電成本及設備國產化比例為條件，通過競爭投標決定運營商的制度）招投標。採用地比預想的更為復雜，已發現許多課題。第2輪總計200萬千瓦的招投標原本預定於2011年進行，但被延期至2012年。
海上風力發電的魅力
海上風力發電在整個風力發電領域所佔的比例目前為2.5％，累計僅為1.7％。不過全球對此抱有極大期待。
海上風力發電的魅力在於，與陸地風力發電相比具備幾個優點。例如，距離人的居住區較遠，不易出現噪聲及景觀等環境問題，建設時也不存在道路限制﹔有廣大的設置區域，可選擇風況較好以及距需求地較近的場所﹔由於沒有擋風的結構物等，而且風況較好，因此與陸地相比，可獲得更多的發電量（最近歐洲海上風力發電站的設備利用率約為40％）等。
特別是建在距電力需求較大的沿海地區較近的場所，基礎設施成本負擔較小，這一點具備非常大的吸引力。並且，海上風力發電還是需要進行技術革新的領域，因此有望產生扶植新產業、擴大就業等效果。這是一項正處於發展過程中的技術及系統，任何一個國家及企業都有機會成為領軍者。
海上風力發電在西歐發展迅速的主要因素，是國家規定了普及可再生能源的義務，以及適宜進行陸地風力發電的用地減少等。而且還有一個重要原因在於，隨著北海油田的衰減，發展、運營海上風力還可成為相關石油公司確保業務及就業的對策。換言之，該領域可充分利用海上石油開發及運營經驗。
歐洲先行進行開發
從成本及技術等角度出發，風力發電首先在陸地開始開發，隨著適宜採用地的減少，逐漸轉向海上風力發電。在西歐，從丹麥開始，逐漸擴展到德國、西班牙及英國等，並繼而向東歐擴大。陸地適用地減少的西歐各國，目前正在北海及波羅的海等處開發海上風力，結合跨國海底供電線網建設（SuperGrid），正逐漸成為主要風力開發區域。在歐洲以外的其他地區，雖然也會考慮風況及自然環境的不同之處等，但基本是採用領先一步的歐洲方式。
海上風力發電的開端可以追溯到1990年，當時瑞典建設了220千瓦“Nogersund海上風力研究所”。經過長達20多年的歷史，瑞典扎扎實實地經歷了研發、實証、商業化及大規模化階段，包括基礎設施建設在內，積累了專有技術經驗。1991年，丹麥建成全球首個海上風力發電場“Vindeby”（450千瓦×11台），之后，丹麥就一直引領著這一領域。2000年，丹麥在2公裡海域處建設了全球首個正式的商用海上風力發電場“Middelgrunden”（2000千瓦×20台），2002年，又在14∼20公裡海域處建設了全球首個正式的大規模海上風力發電場“Horns-Rev”（2000千瓦×80台）。
從陸地發展到海上著床式和浮體式
海上風力發電分為設置基礎結構物、固定在海底的著床式，以及像浮子一樣浮在海中、利用線纜固定的浮體式等兩種。從以往的實際情況來看，基本為著床式。據稱，水深40米以下選擇著床式，50米以上選擇浮體式，在成本方面比較合適。歐洲海域擁有大面積的平淺灘，適宜採用著床式的用地較多，目前的大規模計劃也以著床式為前提。
而實機規格的浮體式設備，在歐洲也僅有在實証業務中設置的2台。2009年6月，挪威石油公司投入巨額預算，建設了2300千瓦的“Hywind”。2011年11月，在葡萄牙，EDF與Proinciple Power的2000千瓦“WindFloat”實証設備投入使用。中國和韓國也制定了相關計劃，但均用於實証業務。
以國策為基礎的分區及基礎設施建設不可或缺
據稱，與陸地相比，海上風力所花費的成本為前者2∼3倍。由於需要在海上進行建設及維護，因此難以進行作業，需要准備專用船隻。設置海底電纜也是成本增加的一個因素。根據分配方式，有時會給開發運營商造成很大負擔。
海上風力發電力爭與陸地風力發電實現同等的成本。風力發電的輸出與風速的3次方、與風車面（葉片長度的2次方）成正比，因此在海上風況較好處設置是比較重要的。在歐洲，陸地風速為每秒6∼8米時，設備利用率為20∼25％，而在海上適宜用地上，風速有望達到每秒10米左右，設備利用率也有望達到35∼40％。
削減成本的有效方法就是實現大型化。風力發電一直都是通過風車的大型化來降低成本。如果實現大型化，便可減少設置數量，削減建設成本。這種效果在建設工程佔比較高的海上風力領域變得更為明顯。目前陸地風車最大規模已經達到2500∼3000千瓦左右，但由於受到葉片陸地運輸的限制，因此3000千瓦被視為極限。而在海上，目前正在進行5000∼6000千瓦的實証試驗，三菱重工業公司等目前正在開發7000千瓦的海上風力發電。而且還有多個國家及企業也在探討開發1萬千瓦的海上風力發電。
出現港灣新產業城市
作為實現大型化及大規模化的前提，設定海上區域及港灣和海底線纜等基礎設施建設不可或缺。歐洲各國一般是在各自的領海內由國家指定開發區域（分區），並征集開發者（資料3）。
資料3．歐洲海上風力開發區
（資料）Wind Energy Agency Bremenhaven/Bremen
（出處）《現在是風力發電時代》（能源論壇新書）
建設和作業所用專用船的母港也必須加以完善。還需要建設用來升降重達數百噸的底艙（容納發電機等裝置的風車核心部分）的起重設備和承載力強勁的岸壁。此外，用於組裝風車和收發保管機械、部材的設施，以及大片場地也必不可少。制造商還有可能選擇在腹地設廠。如此一來，就能夠形成大型港灣產業都市。
臨近丹麥國境的德國不來梅港是海上風力港灣城市的代表。這裡過去造船產業興旺，還是一座軍港，二戰結束后，美國海軍也曾駐扎在此。雖說美軍撤出后，因為造船業失去了競爭力，不來梅港一度陷入低迷，但現如今，這裡又作為海上風力基地，重新煥發了光彩。
三菱重工獨具優勢
日本企業也加入到了大規模投資的大潮之中。三菱重工收購了大學創辦的英國風險企業阿蒂米斯智能電源公司（Artemis Intelligent Power）。海上風力發電最大的課題在於如何降低維護成本。在遙遠海域發生故障時，維修人員必須乘坐專用船趕往現場，利用起重機把巨大的底艙吊到船上，運送至海岸進行維修。因此，如何不發生故障、如何減少故障次數是重中之重。
容易發生故障的部位包括時刻保持高速旋轉的增速器（齒輪）。這是把風車葉片的低轉數（約10rpm）提高到系統需要的轉數（1500?1800rpm）所必需的裝置。為了避免使用齒輪，一般需要借助直徑10米以上的多極同步發電機，但三菱重工採用的是油壓式發電機。與多極式相比，這種發電機的優點在於所佔空間較小，能夠實現模塊化，在發生故障時，隻需拆下故障的地方進行維修即可。
海上風力開發的規模大。包括系統控制和基礎設施連接在內，需要建設、經營大規模發電站的專有技術經驗，而且還需要高額的研發費用。因此，技術實力、統管能力、財務能力兼備的大型企業會在開發上佔有優勢。
如上篇所述，在海上風力渦輪機生產商中，西門子公司的份額佔絕對優勢。能夠對抗西門子的有通用電氣公司和三菱重工。在“三巨頭”中唯一擁有造船部門，這是三菱重工的優勢所在。以專業制造風車而著稱，但因缺乏企業實力而屈居西門子之后的維斯塔斯公司，也希望通過與三菱重工開展合作打開局面。（日經能源環境網 供稿）
