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風電作為快速發展的綠色可再生能源,逐漸成為許多國家可持續發展戰略的重要組成部分。截止到2012年2月7日,海上風電場累計裝機容量達到238,000MW,比上年增長了21%。世界海上風電技術日趨成熟,進入大規模開發階段,已有國外企業開始設計和制造8-10兆瓦風電機組。歐洲風能協會統計顯示,2009年歐洲海上風力產業營業額約為15億歐元,預計2010年將增加1倍。在我國,盡管近年來國內的風電產業發展如火如荼,但海上風電領域仍在起步階段。
圖(2)解決腐蝕是海洋風電電場的重要課題
中國氣象科學研究院初步探明,我國可開發和利用的陸地上風能儲量2.53億千瓦,近海可開發和利用的風能儲量有7.5億千瓦,海上風能儲量遠遠大于陸上,有廣闊的發展空間。但與陸上風能相比,海上風電運行技術要求更高,施工難度更大并且海上風電的運行環境更為復雜:高濕度、高鹽分的海風,鹽霧,海水浸泡,海浪飛濺形成的干濕交替區等,從而對海上風電設備的防腐提出了更高的技術、性能要求。
經過10多年的發展,世界海上風電技術日趨成熟,已經進入大規模開發階段。中國雖處于起步階段,但有著巨大的發展空間。一方面,中國擁有十分豐富的近海風資源。有數據顯示,我國近海10米水深的風能資源約1億千瓦,近海30米水深的風能資源約億千瓦。另一方面,東部沿海地區經濟發達,能源緊缺,開發豐富的海上風能資源將有效改善能源供應情況。因此,開發海上風電已經成為我國能源戰略的一個重要內容。
據了解,海上風電場的造價約為陸上風電場的2-3倍,平均發電成本也遠遠高于陸上風電,海上風電場初裝成本中的基礎建設、并網接線盒安裝等費用在總投資成本中所占的份額要比陸上風電場高,其成本占比隨著風電場的離岸距離和水深程度等情況大幅變動,維修費用和折舊費用占運營成本比例遠大于陸上風電場。除了要突破研發技術和高成本瓶頸,加緊研發海上風電設備防腐蝕的新技術也是當務之急。此前全國期間,副部長曾提出對風電設備壽命的質疑。因此,與陸上風電相比,海上風電設備所需防腐技術更為復雜、要求更高。
圖(3)運行了半年的海洋風電電場的金屬燈桿已經腐蝕
我國海上風能資源測量與評估以及海上風電機組國產化剛剛起步,海上風電建設技術規范體系也亟需建立。而其中海上風電防腐蝕技術相關標準的匱乏就是一個嚴重問題。曾有相關記者在采訪中了解到,由于海上含鹽分比較高,對設備腐蝕相當嚴重。而風電機組不同于海上鉆井平臺,受到腐蝕時可以隨時修補,海上風電機組由于其特殊的地理環境和技術要求,維修費用。
國家可再生能源司副司長史立山認為,海上風電機組面臨的問題就是抗腐蝕,他說:“與陸上風電相比,海上風電的運行環境更復雜,技術要求更高,施工難度更大。對于風機而言的問題在于抗腐蝕抗鹽霧以及海上輸配電。這些技術上的困難只能在實踐中解決。"
鋼鐵研究總院青島海洋腐蝕研究所副所長曲政認為,海上風機所處環境惡劣,并且防腐技術比較復雜。他對記者解釋說:“海上風電機組下部承托平臺為鋼筋混凝土結構,防腐蝕工作重在對鋼筋銹蝕的保護;海面以上的部分主要受到鹽霧、海洋大氣、浪花飛濺的腐蝕,因此,海上風電機組的防腐蝕比較復雜,需要分部分、針對性的進行。"
經常被討論的海上風電基礎形式主要涵蓋參考海洋平臺的固定式基礎和處于概念階段的漂浮式基礎,世界上的近海風電機組大多數都采用重力凝土和單樁鋼結構基礎設計方案。
圖(4)海洋防腐涂料KNM22
北京耐默公司為解決海上風電的腐蝕問題研發出了KNM22海洋防腐涂料,可用于海洋風電場防腐,降低海洋風電運行成本。















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