產(chǎn)品介紹
風(fēng)電作為快速發(fā)展的綠色可再生能源,逐漸成為許多國(guó)家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分。截止到2012年2月7日,海上風(fēng)電場(chǎng)累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到238,000MW,比上年增長(zhǎng)了21%。世界海上風(fēng)電技術(shù)日趨成熟,進(jìn)入大規(guī)模開發(fā)階段,已有國(guó)外企業(yè)開始設(shè)計(jì)和制造8-10兆瓦風(fēng)電機(jī)組。歐洲風(fēng)能協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)顯示,2009年歐洲海上風(fēng)力產(chǎn)業(yè)營(yíng)業(yè)額約為15億歐元,預(yù)計(jì)2010年將增加1倍。在我國(guó),盡管近年來國(guó)內(nèi)的風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展如火如荼,但海上風(fēng)電領(lǐng)域仍在起步階段。
圖(2)解決腐蝕是海洋風(fēng)電電場(chǎng)的重要課題
中國(guó)氣象科學(xué)研究院初步探明,我國(guó)可開發(fā)和利用的陸地上風(fēng)能儲(chǔ)量2.53億千瓦,近??砷_發(fā)和利用的風(fēng)能儲(chǔ)量有7.5億千瓦,海上風(fēng)能儲(chǔ)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于陸上,有廣闊的發(fā)展空間。但與陸上風(fēng)能相比,海上風(fēng)電運(yùn)行技術(shù)要求更高,施工難度更大并且海上風(fēng)電的運(yùn)行環(huán)境更為復(fù)雜:高濕度、高鹽分的海風(fēng),鹽霧,海水浸泡,海浪飛濺形成的干濕交替區(qū)等,從而對(duì)海上風(fēng)電設(shè)備的防腐提出了更高的技術(shù)、性能要求。
經(jīng)過10多年的發(fā)展,世界海上風(fēng)電技術(shù)日趨成熟,已經(jīng)進(jìn)入大規(guī)模開發(fā)階段。中國(guó)雖處于起步階段,但有著巨大的發(fā)展空間。一方面,中國(guó)擁有十分豐富的近海風(fēng)資源。有數(shù)據(jù)顯示,我國(guó)近海10米水深的風(fēng)能資源約1億千瓦,近海30米水深的風(fēng)能資源約億千瓦。另一方面,東部沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá),能源緊缺,開發(fā)豐富的海上風(fēng)能資源將有效改善能源供應(yīng)情況。因此,開發(fā)海上風(fēng)電已經(jīng)成為我國(guó)能源戰(zhàn)略的一個(gè)重要內(nèi)容。
據(jù)了解,海上風(fēng)電場(chǎng)的造價(jià)約為陸上風(fēng)電場(chǎng)的2-3倍,平均發(fā)電成本也遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于陸上風(fēng)電,海上風(fēng)電場(chǎng)初裝成本中的基礎(chǔ)建設(shè)、并網(wǎng)接線盒安裝等費(fèi)用在總投資成本中所占的份額要比陸上風(fēng)電場(chǎng)高,其成本占比隨著風(fēng)電場(chǎng)的離岸距離和水深程度等情況大幅變動(dòng),維修費(fèi)用和折舊費(fèi)用占運(yùn)營(yíng)成本比例遠(yuǎn)大于陸上風(fēng)電場(chǎng)。除了要突破研發(fā)技術(shù)和高成本瓶頸,加緊研發(fā)海上風(fēng)電設(shè)備防腐蝕的新技術(shù)也是當(dāng)務(wù)之急。此前全國(guó)期間,副部長(zhǎng)曾提出對(duì)風(fēng)電設(shè)備壽命的質(zhì)疑。因此,與陸上風(fēng)電相比,海上風(fēng)電設(shè)備所需防腐技術(shù)更為復(fù)雜、要求更高。
圖(3)運(yùn)行了半年的海洋風(fēng)電電場(chǎng)的金屬燈桿已經(jīng)腐蝕
我國(guó)海上風(fēng)能資源測(cè)量與評(píng)估以及海上風(fēng)電機(jī)組國(guó)產(chǎn)化剛剛起步,海上風(fēng)電建設(shè)技術(shù)規(guī)范體系也亟需建立。而其中海上風(fēng)電防腐蝕技術(shù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的匱乏就是一個(gè)嚴(yán)重問題。曾有相關(guān)記者在采訪中了解到,由于海上含鹽分比較高,對(duì)設(shè)備腐蝕相當(dāng)嚴(yán)重。而風(fēng)電機(jī)組不同于海上鉆井平臺(tái),受到腐蝕時(shí)可以隨時(shí)修補(bǔ),海上風(fēng)電機(jī)組由于其特殊的地理環(huán)境和技術(shù)要求,維修費(fèi)用。
國(guó)家可再生能源司副司長(zhǎng)史立山認(rèn)為,海上風(fēng)電機(jī)組面臨的問題就是抗腐蝕,他說:“與陸上風(fēng)電相比,海上風(fēng)電的運(yùn)行環(huán)境更復(fù)雜,技術(shù)要求更高,施工難度更大。對(duì)于風(fēng)機(jī)而言的問題在于抗腐蝕抗鹽霧以及海上輸配電。這些技術(shù)上的困難只能在實(shí)踐中解決。"
鋼鐵研究總院青島海洋腐蝕研究所副所長(zhǎng)曲政認(rèn)為,海上風(fēng)機(jī)所處環(huán)境惡劣,并且防腐技術(shù)比較復(fù)雜。他對(duì)記者解釋說:“海上風(fēng)電機(jī)組下部承托平臺(tái)為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),防腐蝕工作重在對(duì)鋼筋銹蝕的保護(hù);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(fēng)電機(jī)組的防腐蝕比較復(fù)雜,需要分部分、針對(duì)性的進(jìn)行。"
經(jīng)常被討論的海上風(fēng)電基礎(chǔ)形式主要涵蓋參考海洋平臺(tái)的固定式基礎(chǔ)和處于概念階段的漂浮式基礎(chǔ),世界上的近海風(fēng)電機(jī)組大多數(shù)都采用重力凝土和單樁鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案。
圖(4)海洋防腐涂料KNM22
北京耐默公司為解決海上風(fēng)電的腐蝕問題研發(fā)出了KNM22海洋防腐涂料,可用于海洋風(fēng)電場(chǎng)防腐,降低海洋風(fēng)電運(yùn)行成本。
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