馬晉龍,孫勇,葉學(xué)順
(1. 天津大學(xué) APEC可持續(xù)能源中心,天津 300072;2. 天津大學(xué) 建筑學(xué)院,天津 300072)
海上風(fēng)電在全球范圍內(nèi)都被視為實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型和應(yīng)對(duì)氣候變化的關(guān)鍵技術(shù)。自20世紀(jì)90年代初起步于歐洲,經(jīng)過(guò)三十余年的發(fā)展,全球海上風(fēng)電取得了令人矚目的成績(jī)。海上風(fēng)電的開(kāi)發(fā)利用已向全球擴(kuò)展,除傳統(tǒng)的歐洲海上風(fēng)電強(qiáng)國(guó),如英國(guó)、德國(guó)、丹麥等繼續(xù)引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)前進(jìn)外,包括中國(guó)、美國(guó)、日本等在內(nèi)的新興市場(chǎng)的崛起也為海上風(fēng)電注入了新的發(fā)展動(dòng)力[1-3]。自2013年起全球海上風(fēng)電的復(fù)合年增長(zhǎng)率達(dá)到了24%,盡管受到COVID-19影響,2020年全球海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)迎來(lái)有史以來(lái)第二好的一年,全年新增裝機(jī)超過(guò)6 GW,累計(jì)裝機(jī)達(dá)35.3 GW;歐洲仍是全球最大的海上風(fēng)電市場(chǎng),英國(guó)的海上風(fēng)電累積容量仍居全球首位,達(dá)10.2 GW;但以中國(guó)為首的亞太地區(qū)正成為該行業(yè)日益重要的增長(zhǎng)區(qū)域,2020年中國(guó)海上風(fēng)電新增裝機(jī)達(dá)3 GW,累積容量達(dá)10 GW,超過(guò)德國(guó)成為全球第二大海上風(fēng)電市場(chǎng);全球風(fēng)能理事會(huì)預(yù)測(cè)未來(lái)5年全球海上風(fēng)電新增裝機(jī)將達(dá)70.2 GW,凸顯了該領(lǐng)域的巨大吸引力和發(fā)展前景[4-5]。
海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)是未來(lái)風(fēng)電發(fā)展的重要方向,也是風(fēng)電技術(shù)進(jìn)步的制高點(diǎn)。中國(guó)近海風(fēng)能資源豐富,主要集中在東南沿海及其附近島嶼,風(fēng)功率密度均在300 W/m2以上,近海100 m高度內(nèi),水深5~25 m范圍內(nèi)風(fēng)電資源技術(shù)開(kāi)發(fā)量約為1.9億kW,25~50 m范圍約為3.2億kW[6]。2020年12月中國(guó)政府在氣候雄心峰會(huì)上宣布:到2030年,非化石能源占一次能源消費(fèi)比重將達(dá)到25%左右,風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電總裝機(jī)容量將達(dá)到12億kW以上[7]。……