潮间带位于高低潮水位线之间,在我国,潮间带资源集中于长江口以北各省,主要在江苏、上海和山东沿海地区。根据初步估算,潮间带年平均风速可达6—7米/秒。我国进行的样机试验和即将开展海上风电示范项目按严格的定义均为潮间带风电场。
明确潮间带风电开发目的
潮间带风电场在世界上尚无先例,我国无法借鉴国际先进的经验,属于“摸着石头过河”。
我国进行潮间带风电场的示范和建设的原因与欧洲进行海上风电场建设有所不同。在欧洲,虽然海上风电建设的成本同样是陆上风电成本的两倍以上,但欧洲的海上风能资源要比陆上好得多,增加的风能资源在很大程度上抵消了增加的成本;而我国的风能资源主要集中于三北地区,潮间带的风能资源是否明显高于三北地区,由于测风资料的短缺,目前还不是特别清楚。我国发展潮间带风电场的主要原因是,东部沿海地区临近电力负荷中心,电网容量比较大、结构相对合理,能够节省电力传输成本,我国开展潮间带风电场的建设不是目的,更重要的是为了与陆上、中深海上风电的开发成本进行比较,选择一条适合中国的风电利用形式(陆上、潮间带还是中深海上风电)。
安装成本和风资源是决定因素
与陆上风电相比,潮间带风电工程的经济性取决于安装成本和风资源。因为从风机角度来看,潮间带风机是在陆上风机增加一些冗余设计来实现的,并且风机所受载荷与陆上风机几乎没有差异(没有波浪载荷);从电网角度看,我国东部沿海电网的连接相对容易;从海底电缆看,潮间带风电场距离海岸较近,电缆成本的比例不会显著地升高。
潮间带风电工程的安装涉及地基的建造和如何安装风机。上海东海大桥风电场采用的是单桩地基和风机整体安装,积累了宝贵的经验,但由于此风电场临近东海大桥这条高速运输通道,其他潮间带风电场在借鉴其经验时应把安装成本适当调高。
目前来看对于单桩安装,比较好的选择是用小型的自升式驳船,桩式基础也是可以考虑的路径,两者各有优缺点。单桩需要专门制造和安装,如果要安装多台风机,实践证明是可行的。桩式基础只有在场地、通道和工作平台在水位上方建造时才能使用。单桩采用的是传统的已经成熟的技术,但是桩帽和打桩比较贵。两者孰优孰劣现在无法明晰。
潮间带风能资源资料十分有限,这是风电场效益的隐患,风速是最重要的指标,无论怎样强调其重要性也不为过。据测算,同样一台风机,安装在年平均风速为9米/秒的风电场比安装在风速为6米/秒的风电场发电量高出一倍。一个3.8吉瓦的风电场,如果有10%的发电量损失,则每年的损失可以用来建造1900座测风塔。测风工作如果做得不够,会给投资带来无可挽回的损失。目前,我国潮间带地区测风工作开展得不够,应重点加强测风的准确性和测风时间。
立法框架