作者 编辑 | 叶林旗
随着社会不断向前发展，经济水平不断提高，用电需求的保证成为各国必须确保的基本问题。然而，传统的火力发电所造成的煤炭资源大量开采以致储量不足和大气污染以及全球变暖等诸多问题亦接踵而至。 为了可持续发展，减轻这些困扰全球的问题，新型分布式清洁能源并入配电网逐渐成为世界各国的研究重点。在所有清洁能源之中，风能是最常见的，拥有着极大的发展潜力。1888年，美国工程师查尔斯·布鲁斯在自家后院建造了一台风力发电机。自此，风力发电走进了人们的视野，世界各国逐步都开始了对风力发电的研究与使用。
风力是如何进行发电的？
风能是指空气流动所产生的动能，是太阳能的一种转化形式。由于太阳辐射造成地球表面各部分受热不均匀，引起大气层中压力分布不平衡，在水平气压梯度的作用下，空气沿水平方向运动形成风。
风能资源的总储量非常巨大，在一定的技术条件下，可作为一种重要的能源得到开发利用，而风力发电就是其主要的用途之一。
其原理就是用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，由转动产生的能量输入发电机组，从而促使发电机发电。整个过程中，先把风的动能转变成机械动能，再把机械能转化为电力动能。依据目前掌握的风车技术，大约是每秒三米的微风速度（微风的程度），便可以开始发电。
为什么要持续推进海上风电？
▲达坂城风力发电站
20世纪50年代末，中国开始对风力发电进行探索研究。1994年，建成了第一个装机容量达万千瓦级的陆上风电场——达坂城风力发电站。
虽然我国风能产业起步较晚，但通过一系列的引进、消化、吸收，经过十几年的发展，我国陆上风电技术已逐步实现了自主创新。截止2021年，陆上风电累计装机容量302.1GW，占到了全球累计装机容量的38.7%。
尽管我国陆上风电经过多年发展已经比较成熟了，但能够开发的土地资源和风能资源日渐稀少，而且陆上风电存在一定的局限性，导致弃风现象频发。拿陆上风电来说，我国的陆上风电场主要集中在西部地区，西部地区靠自己无法消纳所有电能。用电量大的地区集中在东部沿海，如果想要使用西部地区的电能，就需要搭建特高压线路，进行远距离输送。但现有的远距离输送通道容量有限，不足以支撑大规模运行。
相比陆上风电而言，海上风电有诸多优点，比如资源丰富、运行效率高，输电距离短，就地消纳，且适宜大规模开发等。像我们东部沿海省份，在离岸30至50公里的区域，都可以直接开发本地的海上风能，完全没有远距离输送这方面的问题。
我国海上风电的现状及展望
欧洲是全球海上风电的引领者，早在30年前，世界上第一个真正意义上的海上风电场“Vineby海上风场”就已经在丹麦正式投运。
▲广东南澳风电场
直到2004年，我国才开始在广东南澳着手建造首个海上风电场。这之后，我国海上风电发展，呈现快速增长趋势。2021年，海上风电新增装机取得了10.8GW的优异成绩，全球增量占比80%，一举超越英国，成为全球海上风电累计装机最多的国家。
虽然和陆上风电一样起步比较晚，但这几年，在“双碳”目标的压力与机遇下，海上风电产业表现出了超强的弹性和巨大的潜力。广东、山东、浙江、海南、江苏等沿海地区，纷纷出台了海上风电规划及政策，大力扶持海上风电。与此同时，伴随着海上风机价格不断下探及施工成本逐步降低，海上风电将迎来高速发展。预计“十四五”期间，全国海上风电规划总装机量超100GW。
“双碳”目标下，未来五到十年是我国能源转型和发展的关键期。海上风力发电在减少碳排放、保证可持续发展、提高发电效率、保障用电需求等方面的优势十分显著。目前，我国能源架构中，传统火电依旧占据主导地位，伴随着时代的变迁，海上风电将大规模开发布局，未来风电必将与整个电力系统乃至能源系统产生更多的耦合，从根本上改变全社会对风电的认知，实现发展思路的突破、创新、升级。
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参考资料：
1.许言：《我国海上风电装机量已稳居全球首位，相比陆上风电，优势在哪里？》
2.神华研究院：风能的潜力到底有多大？
3.千尧科技：海上风电与陆上风电对比分析
4.数智海洋：我国海上风力发电的发展前景研究
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