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术语表 · 风电

海上风电

安装在海上或大型湖泊中的风机,通常采用固定式基础,水深最多约 60 m,利用比陆上更强、更稳的风。

海上风电的优势在于地表粗糙度低、风切变小,风机尺寸也几乎不受选址限制。北海轮毂高度的平均风速普遍在 9–10.5 m/s,新项目的容量系数可达 40–50%,典型陆上风电约为 25–40%(IRENA、Ember)。

基础形式取决于水深:

  • 单桩:最主流的形式,直径现已达 8–11 m,适用于约 40–50 m 以内水深
  • 导管架:桁架结构,适用于 30–60 m 水深或重型风机
  • 重力式基础和吸力桶:视场址而定
  • 漂浮式:水深约 60 m 以上,见漂浮式海上风电

到 2024 年,全球装机容量突破约 75–80 GW(GWEC),中国、英国和德国位居前列。欧洲的标准机型为 12–15 MW,中国已有 18–26 MW 的样机。

因为要建基础、动用安装船、敷设送出海缆和海上升压站,海上风电成本高于陆上;离岸远的项目采用 HVDC 送出。IRENA 报告,2023 年投运项目的全球加权 LCOE 约为 75–80 美元/MWh,约为陆上风电的两倍。2022 到 2024 年,通胀、利率上升和供应链紧张导致美国和英国多份合同取消,可见项目对融资成本非常敏感。大型风电场群还面临相邻项目之间日益加剧的尾流影响。

相关术语

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  • 漂浮式海上风电

    安装在锚泊于海床的浮式平台上的风机,使风电场能建在水深超过约 60 m、固定式基础已不经济的海域。

  • 尾流效应

    风机下游风速降低、湍流增强的现象,会降低后排风机的发电量并增加其疲劳载荷。

  • 容量系数

    电厂在一段时间内的实际发电量,与按额定容量满发同样时间的发电量之比。

  • HVDC(高压直流输电)

    以直流方式输送大功率电力的输电技术,远距离损耗更低,还能连接不同步的电网。

  • 差价合约(CfD)

    一种扶持机制或合同:发电商获得固定执行价与市场参考价之间的差额,市场价高于执行价时则返还差额。

  • 轮毂高度

    风机风轮中心距地面或海面的高度;轮毂越高,风越强、越稳,是容量系数不断提高的主要原因。