
由水路将风力涡轮机运往安装地点非常方便
世界上最大的、装机容量为300MW的Thanet海上风力发电场,于2010年9月在英格兰东南沿海海面投入运营。Thanet海上风力发电场安装了100台功率为3MW的风力发电机,这些风机由维斯塔斯公司制造。未来,电场的发电量将相当于20多万英国家庭的年用电量。
位于英国东南海岸线上的Thanet海上风力发电场,是世界上最大的风力发电场,装机容量为300MW。电场地处Thanet岛以东,距离海岸大约12km。现在,Thanet岛已经不再是一座岛屿,而是一座从大陆延伸出来的半岛。现在,Thanet岛的海岸线再次遭受侵袭。而此次的入侵者是一些可再生能源公司,如Vattenfall公司,它们正试图将该地区强劲的海上风能资源转化成电能。
计划于2010年9月竣工的Thanet海上风力发电场,将为大英联合王国(UK)所属国和地区的可再生能源目标做出重大的贡献。如果加上Thanet电场的300MW装机容量,英国海上风力发电装机容量的增长将超过30%。为了繁荣海上风力发电项目,英国正在积累资金,以满足依照欧盟碳减排计划制定的2020年可再生能源目标,并为气候变化做出贡献。
海上风能的兴起
根据美国风能协会信息(AWEA),截止2009年底,世界上由海上风力发电项目提供可再生电能的国家有10个。它们分别为:比利时、中国、丹麦、芬兰、德国、爱尔兰、荷兰、挪威、瑞典和英国。这些国家的海上风力发电项目,占所有海上风能装机和并网容量约2072MW。比起陆上风力发电,海上风力发电具有多项优势。
海上风力发电机的发电量比陆上风力发电机多,因为,通常海上风速较高,且更加稳定;
海风往往波动较小,从而降低了风力发电机的磨损度;
能够捕获更多风能的大型风力发电机可在海上应用,因为由水路将其运往安装地点非常方便;
由于“海风效应”(通常,在炎热的夏季午后,陆上空气的加热速度比海上空气的加热速度快,因此形成了一个空气密度差,这将导致海洋上空的高密度空气,以“海风”的形式向陆地扩散),海上风力发电机可在用电高峰期进行发电;
海上风力发电场可在人口密集中心区附近进行发电;
靠近需求中心的海上风力发电能够缓解一些传输瓶颈;
发展海上风力发电可刺激沿海城市的制造、装配和传输业务。
根据AWEA信息,有关海上风力发电场对环境的影响的调查如下所示。
将海上风力发电场与现有的应用进行结合。例如,海上风力发电场可以推动休闲渔业的发展,因为这些活动可在风力发电机中进行;
风力发电机的基础设施可生成人工礁,供海洋生物使用;
一些欧洲网站上的大量研究表明,风力发电场不会对鸟类造成重大影响,大多数情况下,鸟类会避开风力发电场。
自1991年创建以来,欧洲海上风力发电项目的有效性已经得到了充分地验证。根据AWEA信息,凭借众所周知的可靠性,欧洲2063MW的海上风力发电机的发电时间几乎达到了70%~90%。
尽管海上风力发电有很多优点,但也需要面对大量的挑战。比起陆上风力发电,海上风力发电仍处于初期阶段。2009年底,世界上运行的超过158500MW的风力发电装机容量中,仅有1.3%来自于海上风力发电。
比起陆上风力发电机,海上风力发电技术面临的一个显著的挑战是,需要在更加富有挑战性的环境中运行。恶劣的天气条件限制了风力发电机的日常维修,另外,盐渍环境要求风力发电机更加坚固。因此,最新一代的海上风力发电机采用了特殊的设计,以应对海上环境的挑战。
项目合作伙伴
拥有英国大多海底领土的Crown Estat,针对英国的海上风力发电场,宣布了两轮开发租赁活动。Thanet项目是第一轮需要实施的两个海上项目中的一个。项目开工前,项目团队需要准备一份环境影响评估,以确定该项目对当地环境的影响情况。英国相关的政府机构和环保部门已经就研究范围达成了一致意见。获得必要的批准之后,将会在Kent海岸线最东部的泰晤士河口建设海上风电场。
建设Thanet风力发电场期间,丹麦风力发电机制造商Vestas负责100 V90型号风力发电机(如图)的设计、供应、施工、测试和调试。Vattenfall公司负责有关基础设施、海上、陆上变压站线缆,以及海上安装船只的工作。丹麦海上风力发电场服务供应商A2SEA,负责安装风力发电机。
Vestas负责风力发电机的维修,与SLP能源公司签署的单独维修协议包括风力发电机的基础设施。项目安装的100台风力发电机,占地面积约为35km2。每台风力发电机间的距离为500m,而每行风机间的距离为800m。平均水深为20~25m。风力发电场的水深范围为10~25m。
意大利Prysmian集团生产的两条海底电缆,从海上风力发电场的变电站出发,连入Kent郡Richborough的一个现有陆上变电站中。从该出发,线缆连接了两台变压器。为了接入电网,海上变电站将风力发电机的电压从33kV提高到132kV。
满足英国能源需求
Thanet海上风力发电场于2010年9月在海上揭幕。“我们很高兴,我们的海上和陆上风力发电已经达到5GW,这些电能足够满足苏格兰千家万户的用电需求。”英国能源、气候变化部长Chris Huhne MP说,“将这些庞然大物从这里运往海上是一项工程壮举,我们正处于一个独特的阶段,并致力于成为该行业的世界领导者。我们是一个岛国,我坚信,我们会最大程度地利用风能、海浪和潮汐资源。我希望看到,英国大量的投资能够用于低碳能源,作为政府,我们也会发挥自身的作用。”
展望未来
不久的将来,Thanet风力发电场将会失去其作为目前世界上最大的海上风力发电场的特性,因为更大的London Array海上风力发电场正在兴建当中,该电场最终会安装340台风力发电机。如果项目按预期完成,同样位于泰晤士河河口的London Array海上风力发电场,将成为世界上最大的、首个达到1GW的海上风力发电场。
London Array电场将建在距离Kent和Essex海岸20km处。安装的风力发电机将占地245km2,风力发电场将分两期建成。一期工程计划于2012年竣工,占地面积90km2,安装的风力发电机数为175台,总装机容量为630MW。如果获得批准,二期工程将增加足够的装机容量,并将总装机量增加至1GW。London Array将由DONG能源(50%)、E.ON (30%)和Masdar (20%)三大集团组成。
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