风从海上来

李倩　刘波

河北省唐山曹妃甸海上风电（供图/李倩）

海面上的风速通常大于陆地上的风速，这是因为陆地表面相比海水表面更加粗糙。陆地上的地形起伏不平，并且树木繁茂、高楼林立。当空气快速在城市和林间穿梭时，难免会“磕磕碰碰”，因而摩擦力增大，风速就要小一些。而河面、湖面、海面上的障碍物较少，空气在流动过程中受到的阻力小，风速就要大一些。

风力发电能量转换示意图

除了风速更大以外，海上风能资源也十分丰富，可谓取之不尽、用之不竭。中国拥有约1.8万千米的海岸线，200多万平方千米的大陆架（指大陆沿岸土地在海面下向海洋的延伸，被海水所覆盖的大陆）和6500多个岛屿，离岸200千米范围内，沿海和岛屿地区有效风能密度（风力机械是在一定的风速范围内运转的，对于一定风速范围内的风能密度视为有效风能密度）超过300瓦/平方米，近海和深远海风能资源技术开发潜力约22.5亿千瓦，远远超过陆地上可以开采和利用的风力资源量。可以说，风在海上蕴藏着巨大的能量。

中国陆上风能资源主要集中在东北、西北、西南高原等地区，而海上风能资源主要集中在东南沿海及毗邻岛屿地区。现阶段，对于电力能源的需求主要是在中国东中部的经济发达、人口密集区域。相比之下，海上风电的生产地更靠近电量需求大的经济发达地区，这在一定程度上减少了电力运输成本和损耗，可以实现资源就近取材、就近消化。

海上风电输送方式示意图（绘图/骆玫）

一望无际的大海上除了风速高、风向稳，风能资源的能量利用效益也比陆地风电场高20%～40%，它还具有不占地、沙尘少、电量大、运行稳定等优势，能够有效地减少电机机组磨损，延长其使用寿命，适合大规模开发。例如，浙江沿海安装的1.5兆瓦风力发电机，每年陆上可发电1800～2000小时，海上则可以达到2000～2300小时，海上风电一年就能多发电45万千瓦时。可见风到了海上不光能“自由驰骋”，还创造出了更多的电能产量。

海上风力发电只要风机不停地转动就可以了吗？当然不是！风机的转动能够帮助转化和产生电能，但如果不能及时把电运送出去，那么风机也只能在冷风中“发呆”，无法发挥所長。

海上风电的“回家路”，其实和陆地发电输送方式基本一致，通过接入电网，将各个风机发出的电汇集到海上风电场，经过变压器升压处理后，由海底电缆传输并接入陆上主电网，从而完成电力传输。因此，海底电缆作为海上风电传输的最常见途径，也被称为海上风电场的“血管”，帮助海上风电顺利传输到陆地电力主网这个“大动脉”，再经过如同“毛细血管”一样的各级配电网，将电力传输到千家万户。

通过不懈努力和探索创新，中国的海上风电从无到有，目前已进入了高速发展阶段，海上风电的布局规划也从潮间带（从海水涨至最高时所淹没的地方开始，到潮水退到最低时露出的水面之间的范围）、浅海，逐渐向深远海挺进。2022年上半年，全球海上风电装机容量新增6.8吉瓦（1吉瓦=10亿瓦），其中中国占5.1吉瓦。飞速发展的海上风电产业，为中国绿色低碳的新能源开发开辟出一条新道路，未来越来越多的海上“大风车”将不断乘风破浪，照亮前方！

（责任编辑/高琳 美术编辑/周游）