东海大桥海上风能资源分析

    摘要：风能的利用是新能源领域的重要组成部分，也是当今世界新能源开发技术中最为成熟的发电方式之一。本文主要从气象风能资源和场址区风资源特性两个方面为依据，对中国首个海上风电场上海市东海大桥风电场的风速、风向和风能频率分布等进行统计和分析，以对今后其它海上风电项目提供参考。
关键词：海上风电，风能资源，东海大桥

一、前言
    风力发电不消耗矿产资源，不排放污染物，为当前世界新能源开发领域最为成熟且最受欢迎的发电方式之一。研究数据表明，海上的风速要比陆地上快20%，发电量增加70%，利用海风发电比陆上风电场的发电效益更高。根据中国气象研究中心的估计，陆上可开发的风力资源若配合具潜力的产电容量，可达253百万千瓦(GW)，而海上风力资源更能进一步提供750百万千瓦(GW)的产电量。
    海上风电场一般都在水深10米、距海岸线10公里左右的近海大陆架区域建设。与陆上相比，建设成本较高，技术难度大，而优点在于海上风电场不占用宝贵的土地资源，基本不受地形地貌影响，风速更高，风能资源更为丰富，而且运输和吊装条件优越，风电机组单机容量更大，年利用小时数更高。目前，海上风电机组的平均单机容量在3兆瓦左右，最大已达6兆瓦，风电机组年利用小时数一般在3000小时以上，有的高达4000小时左右。
   上海市位于东亚季风盛行区，受冬夏季风影响，风能资源较为丰富，尤其是近海区域，海域开阔、障碍物少，具有良好的风能资源开发利用价值。根据上海市南汇、崇明、奉贤等气象站资料统计，上海地区的风速在东部沿海及长江口地区最大，等值线密集区位于沿海（江）地区并和海（江）岸带平行，风速在水陆交界处变化最为剧烈，近海水面上风速可达6m/s以上。根据风电场场址区东海大桥试桩平台测风塔测风资料推算海上风电场场址区域风机轮毂高度年平均风速约8.6m/s，具有良好的风资源开发前景。东海大桥海上风电场距离临港新城海岸线6公里至14公里，紧靠东海大桥两侧，可使用的海域面积达到40平方公里。一年中，海上风电场的有效风时达8450个小时，出现频率为96.5%，有效风能的出现频率更高达98.7%，远多于崇明东滩的陆上风电场。