[科普中国]-山东海上风电基地

简介

山东电力集团公司将在烟台、滨州、日照等地建设8 座220 千伏的风电汇集站。据悉，山东海上风电发展规划已通过评审。根据评审初步结果，“十二五”末，山东全省风电总装机量要达到800万千瓦以上，“十三五”末达到1500万千瓦。其中，规划建设海上千万千瓦级风电基地是未来重要工作部署，到2030 将年开发建设鲁北、莱州湾、渤中、长岛、半岛北、半岛南6 个百万千瓦级海上风电基地，规划总容量为1255万千瓦，到2015 年力争达到200 万千瓦、2020 年达到600 万千瓦。目前，山东省已并网的单个风电场规模一般在5 万千瓦以下，大多就近接入110 千伏及以下电网。但是，在建及后续风电场开发规模大多超过10 万千瓦，部分项目达到了20 万千瓦和30 万千瓦，呈现集中、连片开发态势，需要接入220 千伏及以上电网。此外， 由于风能资源较好的区域大多位于电网末端，局部电网接入条件有限。因此，山东电力集团公司将进一步加大电网建设力度，规划“十二五”期间在烟台的海阳和招远、滨州的沾化、日照的莒县、威海的乳山等地建设8 座220 千伏风电汇集站，满足大规模海上风电的接入需要1。

山东省海上风能资源分析山东作为中国风能资源最丰富的地区之一，风能资源总量达到6700万KW，主要集中在半岛沿岸地区、海岛和山区海拔较高的平坦区域。三面环海的山东半岛，在自然环境上具备建设大型风力发电场的基础条件。山东海上风能储量比陆地大，风速高，静风期少，风电效率更高。

山东地处东亚季风区，受季风和地理环境的综合影响，盛行风向的季节变化即有季风环流的规律性，也有地方性风的特点。冬季受蒙古冷高压控制，大部地区盛行偏北风;春季蒙古冷高压势力减弱，开始盛行偏南风;夏季受大陆热低压控制，大部地区盛行风向为南到东南风;秋季蒙古高压迅速向南推进，夏季风退出，逐渐由夏季风转为冬季风的形势。风向的口变化受地形与地理位置的影响很大，常表现为地方性风，使风向在一口之中有规律地转换。

随着环境污染逐渐演变为严重的社会隐患，新能源的发展更加迫切。而我国的风能发电行业的发展已经建立一定基础，具有广阔的拓展前景。同时，根据“十二五”可再生能源规划，2015年中国海上风力电装机容量将达到500万千瓦，2020年中国海上风电将达到3000万千瓦。这些都使风力资源成为新能源发展的热点。

而已经公布的数据中，到2015年山东的海上风电装机总容量将达到3 GW;到2020年山东的海上风电装机容量将达到7GW。从可再生能源规划来看，山东将是中国海上风电未来最大的潜在增长点之一。

风能资源的多少主要取决于风能密度和可利用的风能年累积小时数。

风能主要用有效风速、有效风速小时数、有效风速频率、有效风能和有效风能密度、风功率密度等主要参数来反映，也就是用这些参数来描述、分析、计算出当地风能情况。

国外海上风电研究现状可再生的新能源主要表现为太阳能、风能、水能、地热能、海洋能、生物能等形式，美国、加拿大、口本、印度等国家以及欧盟都制定了相关政策积极推动新能源产业的发展。据国际能源机构发布的(((2012世界能源展望》中预计，到2035年，可再生能源发电量将占全球总发电量近三分之一。美国联邦能源监管委员会能源项目办公室发布的《能源结构报告》显示，2012年前十个月份新增可再生能源装机占新增电力装机总量的46.22%，美国可再生能源装机容量占到总装机量的14.93%，已高于核电9.27%和石油4.32%之和。

Jeng 02008)研究发现德国国家政策的扶持对可再生资源的发展所起的推动作用要胜过其资源享赋，政策的宣传贯彻引导和加深了国民对可再生资源的认识，进而带动资金和技术的投入，政府则通过建立相关法律保障、提供顺畅的沟通渠道、给予税收优惠和经济丰「贝占等方式降低开发商的成本，帮助其拓宽市场。Shishir C 2005)指出，由公共部门购买可再生能源电力并且事先确定购买价格有助于减少产业收益的不确定性。Lew 02000)考察发现公共部门所制定政策的稳定性、系统性对风力设备制造业有重要影响。美国所实施的可再生能源配额制(RPS)要求州或自治区所提供的电量要有一逐年增加的比例的电量

来自于可再生能源发电，保证了可再生能源发电产业的稳定持续增长。

工业革命后，资源消耗以石油、煤炭等化石资源为主。1890年，荷斯礁最先制定了风能发展计划，并在之后的二十年间，制造出72台较小容量的风力发电机，之后还建成了一批小型风力发电站，为当前荷斯礁风电产业的蓬勃发展奠定了坚实的基础。美国也曾在二十世纪四十年代初建成一大型风力发电机组，但是使用效率并不高。对风能利用的关注点之一就是风能贮存量的预测评估。美国和加拿大都曾建立专门的气象实验室，建模模拟各地一定范围内风能分布状况，加之对多个测点的补充测风详查风能资源，最终绘制出高分辨率的包括风能密度、可开发面积等详细数据在内的风能状况分布图，对于以后的风电场选址、风能利用等实务操作具有重要的指导意义。

根据全球风能理事会(GWEC)发布的全球风电市场装机数据，风电装机容量达到40561兆瓦，该新增容量使全球累计风电装机达到2011年，全球新增237669兆瓦。这一数据表明全球累计装机实现了21%的年增长，新增装机增长达到6%。到目前为止，全球75个国家有商业运营的风电装机，其中22个国家的装机容量超过1000兆瓦2。

国内海上风电研究现状在海上风电项目被中国各主要整机企业如火如荼的实施的同时，学术界对于海上风能的开发的研究也在有条不紊的进行。2007年，李靖和王晓东以上海东海大桥海上风电项目为例比较了陆上风电与海上风电在运行成本构成、发电小时数、海上风电造价结构的不同，通过全面的经济性分析，对海上风电子在我国的发展前景作了展望。

此外，辛华龙(2010)从发展海上风电的优点、国内丰富的海风能资源、国内风电技术装备、欧洲海风利用强国的成功经营经验出发，并结合中国海风利用的基本情况，说明在中国有必要进行大规模海上风能开发和利用，同时，对于如何进行开发利用海风能提出了相应的建议。姜鹏飞在《国内发展海上风电的前景和经济分析》一文中介绍了欧洲海上风电场的基本情况，如单位造价和成本构成等，简单剖析了海上风电利用成本高企的原因，同时姜鹏飞还结合欧洲主要海风电利用强国的已有海上风电场的造价水平对我国海风场的建设进行了经济分析与评价。刘林，葛旭波，张义(2012)系统梳理了国内海上风电装机的发展现状，同时结合海风能资源条件和项目特点对目前海上风电开发过程中存在的问题和待解决问题进行了重点研究，并对海上风电开发，建设和维护提出了诸多建议。

国内学者除了在经济评价和成本分析中有大量的研究成果外，一些学者也开始关注海上风电的社会及环境效益。陈晓明，王红梅，刘燕星等(2010)对世界范围内的已建、在建和拟建的各类海上风电场项目在建设和运营维护过程中出现的各类环境问题进行了系统深入的评估，并结合当地情况提出了可行的监测、治理和预防的建议措施，并以东台海上风电场项目为例进行了环境影响评估的实证研究。严晓建(2011)以江苏省为例对沿海潮间带风产业进行了系统的研究，从经济、社会、环境三个角度建立沿海风能开发的综合评价模型，并结合实例对上述评价模型进行了验证，为国内海风产业的发展提供了参考意见2。

社会效益影响因素分析对于海上风电利用的社会效益影响分析，主要关注于对山东省的人文环境影响程度，这与技术影响评价存在不同之处。海上风能利用的社会效益重视人的因素，认为人是社会进步和发展的核心、因此海上风电利用的社会效益评价应包括对人的影响，例如生活质量、民俗民风、社会稳定等方面。除此之外，还应包括对自然和社会环境等方面的影响。但是对于社会效益的评价难以量化，而且标准不一，本文通过调研法和访谈法搜集了山东省海上风电利用对人文环境的影响资料，以及结合社会效益方面的相关理论，着手从以下几个方面分析风电利用的社会效益影响因素。

（1）价值观的影响。海上风电利用对人价值观的影响主要包括了对人的意识，态度和认知等的影响。价值观直接决定人们的行为、生活方式。良好的价值观可以带来正确的行为，促进社会的进步。

(2)心理影响。心理影响主要包括海上风电利用状况对人们心理感知的影响，例如生活改观程度，社会福利改进程度等，是对人们需求改观的测度，反映了海上风电对于人们心里的影响。

(3)社区影响。海上风电对于社区的影响主要包括人们的基本生活以及人口、就业、交通等方面的影响。海上风电利用能够促进社会就业，节约大量能源，能够给社区生活带来很大的影响。

(4)个人影响。海上风电项目对于个人的影响主要包括对个人生理的影响，对个人参与社会活动等方面的影响，对个人权力以及个人思想、精神和文化的影响。海上风电对个人的影响或者给个人带来的价值是衡量海上风电项目社会效益评价的重要指标。

(5)能源结构的影响。海上风电项目实施最大的优势在于能够改变能源利用的结构。随着地球上的不可再生资源口益枯竭，开发及利用新的能源迫在眉睫。合理利用海上风电能够带来较好的社会效益。

(6)教育和医疗等的影响。大力开发海上风电的利用，对于相关教育和医疗的促进具有良好的做勇敢。因此评估海上风电项目对于教育和医疗等社会效益影响具有很重要的意义。

(7)大气环境影响。以往的能源燃烧等会产业大量的废弃物，导致大气污染严重，尤其在我国，雾霆天气非常严重，我国是能耗大国，如果能够合理利用清洁能源，对于大气的改善具有重要的作用。因此分析海水风电利用对于大气因素的影响具有重要意义。

(8)生态环境影响。以煤电作为例子，对30万千瓦的蒸汽轮发电机组来说，大约每产生1万千瓦时电量就需要消耗4吨的标准煤，而且排放的粉尘约0.5吨，排放的C02约10吨，NOX约为0.05吨，排放的SOX约为0.08吨。如果我国风电的发电电量能够达到全国需求的5%，那么需要风电装机容约为1.5亿千瓦，就此一项，那么可节约大约1.6亿吨标准煤/每年，减少排放的粉尘2000万吨，排放的CO:为4亿吨，NOX约为200万吨，SOX约为320万吨。可见海上风电项目对于生态环境的影响很大1。

总结在低碳经济呼声高涨的今天，研究开发新能源已成为世界各国关注的焦点。风能因其易获取、分布地域广等优势而备受瞩目，并且风力发电作为一种清洁可再生的能源技术脱颖而出。从理论研究的角度，风能在满足世界能源供应、维护能源安全、保护生态环境、实现可持续发展等方面的重要作用已不言而喻，以经济理论为支撑对风电产业进行分析评价有助于这一朝阳产业健康迅速的发展。通过梳理国内外风能利用的理论研究和实践操作，借鉴国外较为成熟的风电产业发展经验与实现路径，基于山东省海上风能资源状况，结合海上风电开发现状及发展趋势分析，从经济、社会两个角度搭建海上风能开发利用的效益评价模型，以期发现山东省这一地域范围内海上风能开发利用方面所存在的问题并且拟提供解决的策略3。