“未来风能技术更新发展的驱动力，将主要来自蓬勃崛起的海上风电场建设。”中国农业机械工业协会风能设备分会秘书长祁和生表示，“这一发展趋势已经不可逆转。”
他介绍说，曾有人把风电的发展规划为三步曲：当前的陆上风电技术—正研发的近海风电技术—未来的海上风电技术。
重点移师海上
随着风电产业的迅速发展，陆上风电场的一些问题如占用土地、影响自然景观、产生噪音、给周围居民生活带来不便等问题逐渐显露出来。
毕竟陆地适于安装风电机组的场址有限，而海上的风力资源又优于陆地，噪音限制小，风机能量产出大，于是，近年来，将风电场从陆地向近海发展在欧洲已经成为一种新的趋势，虽然其步伐较为缓慢。
1990年，丹麦安装了全球第一台示范近海风电机组，单机容量220千瓦。自此，世界风电发展跨入了另一个时代。
“从1991年建立第一个海上风电场，到现在拥有631兆瓦的海上风电装机容量，丹麦已拥有了18年的海上风能开发及实际运行经验，”丹麦能源局高级政策顾问欧乐博士对中国工业报记者介绍，“未来丹麦还会大力拓展海上风电，目前已划定了8大处最适合建造海上风电场的区域，其总装机容量达到5200兆瓦。”
风能设备分会提供的资料显示，目前，全球海上风电场主要分布在丹麦、英国、荷兰、瑞典、爱尔兰等。到2008年底，全世界已建成24个近海风电场，总装机容量达到1423MW，占全世界风电市场的1.2%。
“欧洲计划建造的海上风电场总量为37441兆瓦。”在介绍各国海上风电政策措施时，上海科学技术情报研究所罗天雨透露，“在2007年3月公布的能源发展绿皮书中，欧盟提出了风电在2020年的发电总量中占据12%，其中海上风电占三分之一的发展总体目标。”
“海上风电场市场广阔，已经成为欧洲发展风电产业的新动力，”祁和生认为，预计在2010年以后，英国、丹麦、瑞典和德国都将把风力发电发展的重点移师海上。他还透露，丹麦BTM咨询公司的预测则是，到2015年全球海上风电场累计装机容量将达18.49GW~24.256GW之间。
事实上，在经过了几年爆发式的增长后，我国发展风电的脚步也已迈向了拥有百分之七十风能资源的大海。去年，我国第一个海上风电示范项目———上海东海大桥100兆瓦风电场首批三台3兆瓦风力发电机组并网发电，意味着我国海上风电进入了实战阶段。
可靠与否决定成败
祁和生介绍说，除了依据近海特点特别设计和制造风电机组外，国外还在近海风电场的建设方面做了很多工作，包括风资源测试评估、风电场选址、基础设计及施工、风电机组安装等的深入研究，并且还开发了专门的近海风资源测试设备、近海风电机组安装平台和近海风机安装运输船，建设了一些近海示范型风电场，推动了近海风电技术的发展。
尽管发电量是陆上风电场的1.4倍，但是海上风电基础结构复杂，设计难度大，投入成本高，“目前建设近海风电场的造价是陆地风电场的1.7~2.5倍，其经济性仍不如陆地风电场”。祁和生表示。
与此同时，近海风电场设备维修保养极其困难。在中国首次以海上风电为主题的国际海上风电和传输大会上，记者了解到，海上风电场的运行维护完全不同于陆地风场，巡检人员必须采用特制的交通工具，计划维修的时间，还要根据场址所处的气候条件，选择风电场风速较小的季节等，也因此，机组故障将迅速增加项目的财务风险。
例如2007年6月丹麦最大的Nysted近海风电场由于主变压器低压线圈被烧毁，在设备维修运输期间，导致整个风电场5个月不能发电，经济损失严重。
因此，海上风电机组的可靠性、易维护性决定着海上风场运行的成败。“可靠性高、维修性好、单机容量大是今后海上风电机组的发展方向。”祁和生强调说。
随着海上风电的推进，单机容量为3～6兆瓦的风电机组已开始进行商业化运行。美国7兆瓦风电机组已研制成功，西班牙8兆瓦风机已开始进行地面试验，英国10兆瓦机组也正在进行设计，这些，都在为未来更大规模的海上风电场建设做前期开发。
“在总结建设、运行的经验教训，进一步开发适用的风电机组以及安装、运输等设备，海上风电场的建设将会迎来更快更好的发展。”祁和生表示。
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“过去5年间，风电的发展不断超越预期，而且一直保持着世界上增速最快的能源这一地位。”中国农业机械工业协会风能设备分会秘书长祁和生介绍说，迄今为止，世界上已有76个国家在积极开发和应用风电资源。
他告诉记者，目前全球风电制造技术发展呈现了几大特点：
第一，因风能转换效率高，在大型风电机组上更显经济性等，水平轴风电机组成了世界风电发展的主流机型，并占到95%以上的市场份额；而具有载荷控制平稳、安全和高效等优点的变桨距功率调节方式，近年也得到广泛采用。我国2008年安装的兆瓦级风电机组，都是变桨距机组。
第二，风电机组的单机容量持续增大，世界上主流机型已经从2000年的500～1000千瓦增加到2008年的2～3兆瓦。海上风电场的开发进一步加快了大容量风机的发展，目前，已有企业开始设计和制造8～10兆瓦风电机组。
第三，直驱式、全功率变流技术得到迅速发展。据祁和生介绍，无齿轮箱的直驱方式能有效地减少由于齿轮箱问题而造成的机组故障，可有效提高系统的运行可靠性和寿命，减少维护成本，因而得到了市场的青睐。
第四，大型风电机组关键部件的性能日益提高。国外己研发出3000V~12000V的风力发电专用高压发电机，使发电机的效率进一步提高；高压三电平变流器的应用大大减少了功率器件的损耗，使逆变效率达到98%以上；某些公司还对桨叶及变桨距系统进行了优化。
第五，风电场建设和运营的技术水平日益提高。“随着投资者对风电场建设前期的评估和建成后运行质量的要求越来越高，国外已开发出了许多先进测试设备和评估软件。”祁和生介绍说，在风电场选址方面开发了商业化的应用软件；在风电机组布局及电力输配电系统的设计上也开发出了成熟软件；国外还对风电机组和风电场的短期及长期发电量预测做了很多研究，精确度可达90%以上。 （李瞧）
