东南沿海五省海上风能资源开发潜质研究

近年来风能资源因清洁低碳、安全高效等特点,成为全球新能源重点开发对象。我国正大力推动海上风电的发展,东南沿海地区为我国海上风能资源最丰富区。针对东南沿海五省海上风能资源的开发潜质,现从资源禀赋、开发现状及发展目标三方面进行差异性分析和研究,得出推动和制约各省海上风电发展的主要性因素。同时通过具体比对福建和广东两省在编制海上风电发展规划的内容与原则上的不同,发现编制工作缺失规范引导,作业有差异的问题。在此基础上,对各省建设海上风电过程中存在一些共同问题作归纳总结与建议,以期为今后开发我国海上风能资源及场址选点规划工作夯实基础。     

中国海上风能开发研究展望

为探讨中国主导能源结构的1种替代能源,从发展海上风能的优点、中国丰富的海上风能资源状况、逐渐成熟的国内风电技术设备、海上风电强国成功的管理经验以及中国国情的角度出发,阐明在中国进行大规模海上风能开发和利用的必要性、紧迫性与可行性,进而提出相关的发展建议。     

全球海域波浪能资源评估的研究进展

日益严峻的资源危机、环境危机给人类的生存与可持续发展造成了严重威胁。安全、无污染、储量大、分布广、可再生等诸多优点使得波浪能资源成为时代的宠儿。高效展开海浪发电、海水淡化等波浪能开发工作,将有效促进人类社会的可持续发展。但是,波浪能资源的不稳定性、季节性和区域性差异也增加了其开发难度。资源开发,评估先行。文章首先分析了波浪能资源的优势与不足,探讨了国内外波浪能资源评估的研究进展,重点梳理了中国近海的波浪能资源评估现状,进一步展望了未来波浪能资源评估的焦点,期望可以为海浪发电、海水淡化等波浪能开发工作提供参考,缓解能源危机、环境危机,提高边远海岛的生存能力,为南海岛礁建设、"21世纪海上丝绸之路"建设、以及人类社会的共同繁荣进步尽绵薄之力。     

全球海域风能资源在不同季节的等级区划

在资源危机愈演愈烈的时代背景下,积极开发利用可再生能源将会对缓解能源危机、环境危机做出有益贡献,同时也必将成为“21世纪海上丝绸之路”建设的新亮点。利用来自欧洲中期天气预报中心（ECMWF）的ERA-Interim风场资料,本文制作了全球海域风能资源的年等级区划、季节等级区划。结果表明：从多年平均状态来看,全球海上风能资源的潜力巨大,南北半球西风带海域的风能等级为7级（最优等级）;中低纬大部分海域也比较乐观,多在4级以上;北冰洋的风能资源为4级,比传统估值乐观。北半球西风带7级风能资源的范围具有较大的季节性差异：1月最广,4月和10月次之,7月最小;南半球西风带的季节性差异则相对较小：7月相对最大,其余月份略小于7月。7月,阿拉伯海和孟加拉湾的风能资源都属于7级,明显比其余代表月丰富。4月和10月,北印度洋的风能资源整体贫乏,大部分区域为1级（最贫乏）。     

经略21世纪海上丝路:海洋资源、相关国家开发状况

21世纪海上丝绸之路(简称"海上丝路")以南海—北印度洋为纽带,开启了人类合作、互助、共赢的新篇章。在常规能源日益紧缺的困境下,海洋资源必将是21世纪人类社会赖以生存和可持续发展的有力保证。文章探析了"海上丝路"涉及海域的矿产资源、生物资源、化学资源、动力资源的分布特征,为高效、合理开发利用海洋资源提供参考,助力我国引领国际海洋开发建设,促进人类社会的可持续发展。     

俄罗斯北部海域风能资源的时空特征分析

利用欧洲中期天气预报中心(ECMWF)风场资料,对1997—2016年俄罗斯北部海域风能资源展开评估,并建立选址指标体系,识别潜在海上风电场建址区域。结果表明:俄罗斯北部海域的风功率密度大小和风功率密度等级分布均为"西高东低"型,即巴伦支海风能资源最丰富且风功率密度等级最高,东西伯利亚海风能资源较少且风功率密度等级最低;有效风速出现频率为单谷型,夏季出现谷值,春季、秋季和冬季出现峰值;风功率密度变异系数有明显季节变化,冬季变异系数较高,夏季变异系数达到最低值;喀拉海适宜开发近海风能资源,巴伦支海适宜开发深海风能资源;风向频率最高的风向是NE,其次是NNE与ENE向。研究结果可为未来国内相关单位参与北极风能资源开发提供依据和参考。     

21世纪海上丝绸之路:海洋新能源大数据建设研究——以波浪能为例

文章构建国内外首份"21世纪海上丝绸之路"波浪能资源大数据框架,主要包括波浪能气候背景特征、波浪能等级区划、波浪能短期预报、涌浪能特征、资源长期变化趋势和资源中长期预测6大模块;按照三维网格和时间序列实现波浪能信息的全面数字化和全息化存储,对数据进行质量控制并实现四维可视化。研究成果可广泛运用于海上风能和海流能等海洋新能源的大数据建设,为国家和参与"21世纪海上丝绸之路"建设的决策人员、研究人员和工程人员提供数据支撑和决策支持,助力"21世纪海上丝绸之路"新能源开发。     

中国近海海上新能源开发环境风险综合区划

针对海上新能源开发的环境风险问题,基于中国近海的海面风场、海浪和热带气旋资料,统计其高值频率、概率极值、平均值、气候变化趋势等指标;利用层次分析法和互反判断矩阵计算近地层大风、大浪、热带气旋危险性指数,并对三者的综合危险性指数进行区划,为中国近海海上风能、波浪能、海流能、潮汐能等开发活动规避自然风险提供参考。研究表明:海上新能源开发环境风险偏高的海区包括南海北部、吕宋海峡、菲律宾海中北部等,该海域热带气旋引发局地大风巨浪或将能量经吕宋海峡向南海传播形成大浪区;风险居中的海区包括北部湾、南海中部、菲律宾海中南部、台湾周边沿岸海域、东海中部等,这里虽然有台湾海峡、越南东南部海域等盛行大风区,但其相对热带气旋来说风险较低;风险偏低的海区包括渤海、黄海大部、东海西北部、南海南部等,这里风浪的各项指标都很低,热带气旋的直接和间接影响几乎为零。此外,利用有效风速出现频率、波浪能开发有效时间占比,分别进行风能、波浪能资源区划,给出海上风能、波浪能的资源与风险综合区划。     

国外海洋风能发展现状及对我国的借鉴意义

海洋风能作为一种新兴清洁能源日益受到重视。作为应用前景乐观的新技术,国外许多国家已经制定相关风能政策,以不断推进风能产业、健全风能市场。作为海洋风能资源丰富的国家,虽然近年来我国风电发展比较迅速,但与国际风电的发展水平相比,我国的海洋风能开发程度较低,因此有必要从国外先进风能利用国家发展风电的实践中寻求经验,以资借鉴。     

辽宁省海洋水产资源承载力与可持续发展探讨

21世纪是人类全面开发海洋的世纪,关于海洋开发的可持续发展,主要是利用海洋资源发展海洋经济,缓解陆域所面临的资源、环境和生存空间等方面的危机。然而,海洋虽作为蕴藏有巨大资源财富的“聚宝盆”,也并不是取之不尽、用之不竭的。诸如海上石油泄     

星载SAR近岸海上风能遥感研究进展

星载SAR已成为近岸海上风能资源研究的新技术手段之一。本文回顾了SAR近岸海上风能遥感研究进展,特别是国内外星载SAR近岸海上风能遥感探测技术研究、遥感应用研究以及SAR风机尾流遥感探测研究的发展。同时针对星载SAR近岸海上风能遥感研究目前存在的问题和今后有待研究的方向进行了探讨。     

海上风力发电的关键技术

在欧洲近海区域,风能资源相当丰富,可供开发的潜力巨大,加之欧洲国家大部分陆地风力资源好的地区,风能已经基本得到开发。     

经略21世纪海上丝路之海洋环境特征系列研究

"一带一路""亚投行""非洲援建""协助多国撤侨""亚丁湾护航"……,处处彰显我国延续和平与发展主题、为整个人类社会谋福祉的负责任大国风范。21世纪是海洋的世纪,海洋是人类生命的摇篮、巨大的资源宝库、连接人类友谊和发展的纽带。本系列研究首先探析了海上丝路战略在经济、文化、政治等各个领域的重要意义,并重点从科学研究的角度出发,在我国首次系统性、精细化地分析了整个海上丝路所涉及海域的海洋环境特征[主要包括:风候(风场的气候态)、波候(海浪场的气候态)特征,大风大浪频率及其长期变化趋势,极值风速和极值波高,海流特征],以及重要航线和港口特征、地理特征、气候概况、海洋资源状况、涉及国家的海洋开发状况、法律护航等。期望可以为航海、海洋工程设计、海洋能资源开发、防灾减灾等提供科学依据,为经略21世纪海上丝路提供辅助决策,为"中国梦"及人类社会的共同繁荣进步尽绵薄之力。     

“21世纪海上丝绸之路”风能资源时空变化评估

利用1979—2021 年的 ERA5 再分析资料,采用经验正交函数分解法、Mann-Kendall 趋势检验法等统计方法,对“21 世纪海上丝绸之路”相关海区的海表风场与风能密度的空间分布特征、季节变化特征以及长期变化趋势进行分析。结果表明：(1)研究海域风能密度在不同季节表现出很大的空间差异,夏季的阿拉伯海和孟加拉湾,冬季的中国南海,以及全年的热带南印度洋风能资源都极为丰富。(2)研究时段内,中国南海北部及附近海域、阿拉伯海西部、孟加拉湾西部以及热带西北印度洋风能密度等级整体较高。(3)研究海域的风能密度以年变化特征为主,其中中国南海风能密度的季节变幅最大且在春、秋两季表现出明显的转换特征。(4)在研究海区中,结合水深条件与风能密度时空变化特征的评估结果,可以重点关注台湾海峡、吕宋海峡、中南半岛东南沿海、阿拉伯海西部近岸海域及热带西北印度洋近岸大陆架海域风能资源的开发利用,加强其他海域风能资源的储备。此研究可为“21 世纪海上丝绸之路”风能资源的中长期开发规划提供依据。     

基于低碳经济的福建省海洋能源产业发展可行性研究

在国家倡导低碳经济的背景下,福建省不仅面临着传统能源资源短缺的问题,还亟须改变当前以煤炭为主的能源结构,以减少温室气体的排放。而相比于匮乏的化石燃料,福建省海洋能源储量丰富,海上风能、潮汐能、波浪能、海流能等主要海上能源蕴藏量均居全国前列。积极地发展低碳无碳的海洋能源产业,不仅可以增加能源供给,缓解能源短缺的问题,还能够优化福建能源资源结构。文章以低碳经济为基础,对福建省海洋能源资源储量、海洋能源产业发展的宏观政策背景以及社会经济背景进行分析,认为发展海洋能源产业是解决福建当前能源资源问题的必要手段,并从发展思路、海洋调查与评价、法制体系和政策规划构建、注重开发与环境保护相协调等4个方面为福建省海洋能源产业的发展提出建议。     

中国海洋电力业的发展研究

本文从市场需求与国家政策导向两方面分析了海洋电力业的发展前景,并重点论述了支撑海洋电力业发展的海洋能资源、海洋风能资源分布状况,结合我国海洋能、海洋风能资源储量与开发水平,介绍了沿海地区海洋电力开发的主要项目布局与发展情况。     

南日岛海域海上自立型测风塔设计施工技术探讨

为获得南日岛海域的风能资源数据,在该海域设计建造了一座自立型测风塔。在测风塔的基础设计、施工过程中,分析计算了海上特殊施工环境中的基础受力、设计参数及荷载组合,因地制宜地采用多种基础施工工艺、防腐处理等技术;在塔体安装时采用了整体吊装技术,并设计了引导装置保证了塔体准确就位。该工程可为海上风电场开发及类似海上工程提供参考。     

日本海洋开发现状及趋势

日本是个四面环海的国家。近年来,随着海洋科学技术的发展,日本的海洋开发活动向着综合立体开发利用推进,相继建立了一批新兴的海洋产业,并取得举世瞩目的成就。海上人工岛、海上机场、海底隧道等海洋空间利用工程为日本社会经济的大腾飞发挥着巨大的作用。 1 海洋生物资源开发 在日本人的食物供给中,海洋生物资源提     

黄河三角洲海上风机新型吸力锚基础型式分析

海上风力发电是未来风电产业的主要趋势,黄河三角洲沿海滩涂地带风能蕴藏量丰富,多为风能富集型,具有很大的开发潜力。但水下黄河三角洲地域条件复杂,广泛发育着不稳定地形地貌,加上波浪荷载和风荷载的联合作用,极易引起海床土体侵蚀液化,直接影响海上风机基础的安全稳定性。在分析了现有海上风电风机基础的优缺点后,针对现有风机基础存在的弊端,提出了一种新型伞式吸力锚基础,并对其结构优势和安装方法做了说明,该新型吸力锚基础独特的结构设计在黄河三角洲地区风电开发中具有一定的应用前景。     

“21世纪海上丝绸之路”的风能和波浪能

文章以"21世纪海上丝绸之路"建设为背景,针对沿线国家和地区电力供应不足的困境,提出开发利用海洋新能源的观点。通过介绍美国、丹麦、澳大利亚和我国的主要海浪发电装备以及"21世纪海上丝绸之路"沿线海上风能和波浪能概况,助力"21世纪海上丝绸之路"建设。