Page 220 - 新能源风力发电技术及其发展研究

第八章 新型风力发电技术展望

第八章 新型风力发电技术展望

第一节 海上风力发电的潜力

一、海上风电的优势

（一）风速与风能资源优势
1. 风速优势
海上的风速相较于陆上具有显著优势。由于海洋表面较为平坦，没有陆地地

形的阻挡和摩擦，气流能够更加顺畅地流动，从而使得海上风速普遍较高。一般
而言，在距离海面高度相同的情况下，海上风速可比陆上风速高出 20%~40%。
例如，在我国东海海域，年平均风速可达 8~9m/s，而在临近的沿海陆地区域，
年平均风速通常在 5~6m/s。这种较高的风速意味着风机能够捕获更多的风能，
进而显著提高发电效率。根据风机的功率曲线，风速每增加 1m/s，风机的功率

输出可能会增加 30%~40%。以一台 5MW 的海上风机为例，如果其所在海域的
平均风速比陆上同等条件下高出 3m/s，那么其年发电量可能会比陆上风机多出
50%~60%。此外，海上的高空风速更为强劲，在一定高度范围内，风速随高度

的递增率比陆地大。这使得海上风机可以通过增加轮毂高度来获取更大的风能，
如将轮毂高度设置在 100m 以上，而陆地风机因受地形、建筑物等限制，轮毂高
度一般在 80~100m。同时，海上风切变更为稳定，有利于风机的稳定运行和功率
输出的平稳性，减少因风切变导致的风机叶片受力不均和疲劳损伤。而且，海上
的大风天气较多，持续时间长，风机的满负荷发电时间比陆地风机显著增加，进

一步提高了年发电量。
2. 风能稳定性优势
海上风能资源不仅风速高，而且更加稳定。陆地环境中，地形起伏、建筑物

遮挡以及昼夜和季节变化等因素都会导致风向和风速的频繁波动，这种不稳定的
风能会对风机的运行产生不利影响，降低发电效率并增加风机的磨损和疲劳。而
海上的气候条件相对单一，没有复杂的地形和众多的障碍物干扰，风向和风速的

207