11月30日，在廣東省汕頭市召開國際風電技術(shù)創(chuàng)新大會上發(fā)布的《全球海上風電產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展報告》顯示，當前我國的海上風電機組產(chǎn)能占全球市場60%，發(fā)電機產(chǎn)能占全球市場73%，已成為全球海上風電累計裝機規(guī)模最大的國家。以近期投產(chǎn)的福建平潭外海海上風電項目為例，年均上網(wǎng)電量36450萬千瓦時，每年可替代標準煤10.38萬噸，減少二氧化硫排放量約63.34噸，減少二氧化碳排放量約28.38萬噸。
在潮間帶、近海海域等主要區(qū)域建立的海上風力發(fā)電場，相較于陸上風電具有資源豐富、發(fā)電利用小時數(shù)高、不占用土地、不消耗水資源、適宜大規(guī)模開發(fā)等優(yōu)勢，具有良好的社會效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。
風力發(fā)電機如何發(fā)電
風力發(fā)電機是將風能轉(zhuǎn)換為機械能，再將機械能轉(zhuǎn)換為電能的電力設備，即風帶動葉片旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)軸又帶動發(fā)電機內(nèi)部線圈不斷切割磁場，從而產(chǎn)生電能。我們經(jīng)常在高原、島嶼、海上看到風力發(fā)電機的高大身影，因為這些地方風力大、風速高。
風力發(fā)電機的葉片雖然看上去轉(zhuǎn)得緩慢，但絲毫不影響它的發(fā)電能力。這是因為風力發(fā)電機主機的內(nèi)部有個齒輪箱，一端接著低速轉(zhuǎn)動的槳葉，另一端接著發(fā)電機，通過齒輪箱內(nèi)多組大小齒輪的嚙合傳動，可以將轉(zhuǎn)速提高約50倍。這與我們騎自行車是一個道理，腳只踩了踏板一圈，大齒輪帶動小齒輪，輪胎就能轉(zhuǎn)五六圈，也就是說看上去轉(zhuǎn)得慢悠悠的大風車，內(nèi)部的發(fā)電機其實轉(zhuǎn)得飛快。
而另一種直驅(qū)永磁式風力發(fā)電機，不使用齒輪箱，直接將葉輪轉(zhuǎn)軸與發(fā)電機轉(zhuǎn)軸相連，同樣能夠在葉片緩慢轉(zhuǎn)動過程中產(chǎn)生電能。它的優(yōu)勢是不用維護齒輪箱，而是使用低轉(zhuǎn)速發(fā)電機。
海上風力發(fā)電機有哪幾類
在陸地上，風力發(fā)電機都是直接固定在地面上，但在海里就不一樣了，根據(jù)海水的深度可分幾種情況：在淺水，即水深小于30米的海域，風力發(fā)電機僅僅靠單樁或三腳架沉箱就可固定在海底。在30—60米深的海域，塔架底部則需要裝上沉箱或三腳架等結(jié)構(gòu)才能牢牢固定在海底，不懼風浪沖擊。而到了水深超過60米的海域，任何加固比起驚濤駭浪都顯得微不足道，這時聰明的技術(shù)人員想到了浮式風電平臺。這種風電平臺主要分為立柱式、半潛式、張力腿、駁船式四大類，就像漂在海面上的巨型不倒翁，上輕下重，大風大浪來了也可以把風機吹斜拍歪，但風浪過后風機又會安然無恙地矗立在自己的位置上。
海上發(fā)的電都去哪里了
海上風電平臺可以通過海底電纜將電能傳輸給海上變電站，海上變電站再通過海底光電復合纜將電能傳輸給陸上變電站，然后就可以并入電網(wǎng)，將清潔的電輸送給成千上萬的家庭和企業(yè)。
海上風電平臺還可把電能轉(zhuǎn)換為其他形式的能量儲存起來，方便運輸或在需要的時候使用，這幾種方式是將電能轉(zhuǎn)換為化學能儲存，將電能轉(zhuǎn)換為重力勢能儲存，將電能提供給電解裝置，將電能提供給電動機。
（作者系中國科普作家協(xié)會會員）
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