深海風力發電技術的發展現狀與前景研究

李秋博

【摘? 要】海上風力發電技術是近年來應用比較廣泛的一種技術手段，該技術在當前的發展過程中，必然要從近海逐漸朝著深海的趨勢發展。本文針對深海風力發電技術的發展現狀進行分析，并且結合實際情況，提出有針對性的解決措施，為該技術在后期的應用效果提供有效保障。

【關鍵詞】深海風力發電技術;發展現狀;應用前景

海上風力發電與陸地風力發電相比，在很多方面都可以體現出一定的優勢特點。在與海上風力發電現狀進行結合分析的時候，發現利用這種方式來進行發電時，其不僅不會占用土地資源，而且其整個風速比較高，同時還具有一定的穩定性，在視覺以及噪聲污染方面都比較小。所以近年來，海上風力發電技術在實際應用過程中的整體范圍不斷擴大，受到了很多國家的重視和利用。在與測算距離進行結合分析的時候，發現如果與海岸線的距離比較遠，那么其整個風速也比較大，這樣發電量在其中的增加就會相對比較明顯。在與實際情況進行結合分析的時候，要結合實際情況，對深海風力發電技術給予更多的關注和重視，這樣才能夠保證該技術在實際應用過程中的作用和價值可以得到有效發揮。

1深海風力發電技術的發展現狀

眾所周知，在與實際情況進行結合分析的時候，發現深海與近海相比，無論是在環境方面或者是在該技術的實際應用過程中，都具有一定的難度。深海環境非常惡劣，同時還會存在著海流、潮汐等各種不同類型的水文現象，同時還會受到長期以來的腐蝕、沖刷等各種不同問題的影響。由于受到這些因素的影響，導致風機基礎、海底電纜等這些技術在實際應用過程中，對這些技術提出的要求越來越高。但是在與一些近海的風電場進行對比分析時，發現在實踐中深海風電場在規劃和建設過程中，其重點和難點就是機組的基礎型式和機組的安裝方式這兩個方面。

1.1基礎型式

在與實際情況進行結合分析的時候，發現對于風電機組而言，在日常運作和發展過程中在，基礎一直以來都是其中非常重要的一部分，同時也是保證可以維持穩定工作的重要平臺之一，更是海上風電場在運行過程中非常重要的組成部分之一。在具體應用過程中，其對風電項目的整個運行質量具有非常重要的影響和作用，同時對其整個投資效益的影響也比較大。現階段，在與實際情況進行結合分析時，發現基礎施工以及日常的運行維護費用占到海上風電總投資的15至25%左右。

在對其進行具體分析的時候，要結合實際情況，根據基礎是否與海床直接接觸的方式，可以直接將現有的海上風電基礎劃分為床式以及漂浮式這兩種不同類型的結構形式，又或者可以直接將其劃分成為固基和浮基。其中，在對其進行深入分析和研究時，發現在實踐中著床式的基礎與陸上風電之間具有一定的相似之處。在具體操作過程中，要通過鋼樁、沉箱等各種不同類型的結構方式，直接將塔筒固定在海床上，該基礎在實際應用過程中，其一般可以被應用在一些近海的領域當中，同時還可以被應用在一些已經建成的海上風電場。該技術相對比較成熟，同時還具有非常豐富的經驗。漂浮式基礎在實際應用過程中，這一概念的提出最初是來自于深海油氣開發平臺，其主要是指塔筒不會直接與海床產生直接性的接觸，而是直接通過錨索或者是直接將纜繩與海底進行有效的連接，這樣做的根本目的是為了促使復電機組可以直接在某一個相對比較固定的區域范圍內實現自由移動。這種類型的基礎在構建以及具體應用過程中，雖然仍然處于剛剛研發和示范階段，但是對于海洋環境具有非常強烈的適應性特征，所以其在實際應用過程中的整體施工難度比較小，同時運維成本也比較低。由此可以看出，深海風力發電技術的未來發展前景相對比較良好。

漂浮式基礎在實際應用過程中，其主要會涉及到四種類型，分別是單柱式的平臺、張力腿平臺以及半潛式平臺以及駁船型平臺。在與這些類型進行結合分析的時候，發現單柱式平臺又可以將其直接稱之為Spar平臺，如圖1所示。該平臺在構建和具體應用過程中，主要是直接利用固定在浮力罐中心底部的配重來促使塔筒平臺在構建和具體應用過程中可以具有非常良好的穩定性特征。在這種背景下，可以直接在主體浮力的控制和影響下，其自身在其中的良好動力穩定性能充分發揮出來。

1.2機組安裝

眾所周知，海上的氣候條件非常惡劣，與此同時，在整個作業和施工過程中，可以實現有效作業的時間非常短。所以在整個機組安裝過程中，對其自身提出的要求雖然比較高，但是同時這也是最具有風險性的一項施工環節。在機組安裝施工過程中，如果沒有得到有效的安裝和落實，那么將會直接導致整個項目的失敗。機組安裝技術在實際應用過程中，其通常情況下會涉及到安裝平臺和方式這兩個環節。現階段，在與實際情況進行結合分析的時候，發現作當前很多海上的風電機組在運輸、吊裝等方面，主要是直接依托現有的各種不同類型船舶來進行操作。與海岸之間的距離越來越遠，在這種背景下其自身的機組功率也就會越來越大。近年來，在與實際情況進行結合分析的時候，發現在實踐中已經相對建設成或者是改裝成了很多具有專業化特征的海上風機吊裝平臺。該平臺在實際應用過程中，其主要會涉及到一些傳統的起重船或者是安裝平臺等。其中，自航自升船在實際應用過程中，其不僅可以實現在海上的自由航行，而且還可以在目標區域范圍之內實現自由的升降。由此可以看出，該船型在某種程度上可以被看作是運輸或者是安裝海上風電機組時非常理想的船型之一。

2深海風力發電技術的發展前景

根據相關研究結果可以得出，在現階段全球很多地方的海域單位面積的風能儲量是在2×10（kW·h）/m，其本身可以被看作是風能資源非常富集的地區。在與估算結果進行結合分析的時候，發現在現階段全球的深海60至900m區域范圍之內的風電機組裝機容量在經過測算之后，確定其大概在17.4×10kW，由此可以看出，深海風力發電的自身潛力非常巨大。除此之外，在與全球區域范圍之內的海域風能資源相關信息和數據內容進行結合分析的時候，發現對于現階段而言，南北半球的西風帶資源非常豐富，雖然在該區域范圍之內的破壞性天氣發生頻率比較高，同時赤道附近以及兩極的海域風能資源一直以來都處于比較匱乏的狀態。所以在與實際情況進行結合分析的時候，發現南北半球中緯度附近的海域是現階段以及未來比較適合實現海上風電有效開發的重要區域。

在與實際情況進行結合分析的時候，發現在實踐中要結合實際情況，意識到深海風力發電研發和利用的重要性和必要性。對于我國現階段的形勢而言，在具體操作過程中，要提前做好一系列的準備工作，同時還要落實相對應的措施，這樣才能夠促使深海風力發電技術可以在未來逐漸朝著規模化的趨勢發展。在未來發展過程中，要結合實際要求，對深海區域風能資源探測、海床的地質條件勘測工作進行起動地和落實。同時還要做好提前規劃，這樣有利于對輸電線路的走向進行最終確定。

3結束語

在當前能源需求量一直不斷增加的背景下，近海風能資源的減少，深海區域已經逐漸成為風力發電技術在未來發展過程中的主要領域。我國應當提前做好一系列的規劃，這樣不僅可以滿足當代社會在發展過程中的個性化要求，而且還可以推動深海風力發電技術的穩定發展。

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