什么是海上风力发电？

什么是海上风力发电？

2025/07/04

首次发布于 2022 年 11 月 09 日

日本已在国际上宣布，其目标是到 2050 年实现碳中和。海上风电已被选为实现这一目标所需的关键领域之一，公共和私营部门正在共同努力，使海上风电成为主要能源。日本首座大型海上风力发电将于2022年在秋田县海上开始商业运营。我们采访了可再生能源研究中心风能研究团队的研究组长Tetsuya Ogaki、高级研究员Motoshi Tanaka和高级研究员Susumu Shimada，了解海上风力发电的现状及其作为产业的潜力。

什么是海上风力发电

什么是海上风力发电

　在风力发电中，风力涡轮机的螺旋桨将风的动能转化为旋转能，从而带动发电机旋转发电。从成本上来说，风力发电机安装在陆地上比较便宜，因此目前商用的风力发电设施都安装在风力条件有利的地区，例如沿海地区和山区。在日本，北海道和东北地区有很多，几乎全国各地都有。

　然而，海上的风力通常比陆地上的风力更强、更稳定。此外，与陆地安装相比，安装位置远离生活区，噪音和美观问题较少，因此国际上越来越有推动海上开发的趋势。海上风力发电涉及在海上建造风力涡轮机并在那里发电。

　海上风力发电有两种类型：“地面型”，即在海底安装桩等基础结构，并将风力发电机放置在其顶部；“浮动式”，即风力发电机安装在浮动结构上发电。浮动系统非常昂贵，因此首先引入了地面安装系统。

海上风力发电受到关注的背景

　2020年，日本政府宣布“到2050年实现碳中和”，海上风电开始受到关注。此后，政府的“资源能源调查委员会”和“绿色创新战略推进委员会”考虑了实现这一目标的方法，将海上风电与氢、蓄电池和碳回收一起选为优先领域之一。

　此外，为了使海上风电成为主要电源，2020年7月成立了加强海上风电产业竞争力公私理事会，共同解决比以往更多的问题，并制定了《海上风电产业愿景（第一阶段）》，提供了具体方向。

　《海上风电产业愿景》设定了到2030年引进10吉瓦海上风电装机容量、到2040年引进30至45吉瓦（包括浮式风电）的数字目标。同时，目标是到2040年将国内采购比例提高到60%，到2030年到2035年将固定发电成本降低到8到9日元/千瓦时，具体步骤已经开始扩大海上风电发电量。引进海上风电，增强产业竞争力。

海上风力发电的现状与挑战

海上风力发电发展现状

　海上风力发电作为可再生能源的主要来源而备受期待，因为它可以大规模、大量安装，可以降低成本，并有望产生经济连锁反应。此外，在能源安全方面，日本具有对外依存度不高、受国际形势影响较小的优势。

　自2000年以来，日本风力发电设施容量一直在稳步扩大，尽管增长速度慢于世界其他地区。从2012年开始的几年里，10兆瓦及以上的风电机组被纳入《环境影响评价法》，导致风电机组引进暂时停滞，但自2015年以来引进量有所恢复。2020年，年净增量达到514兆瓦，创历史新高。

　继2022年底能代港海上风电场之后，秋田港海上风电场和入吉海上风电场将于2023年开始运营，日本海上风电商业化正在认真推进。

努力降低海上风力发电成本

　海上风力发电商业化的最大挑战是成本。如何降低成本很重要，人们正在寻求通过大规模生产来降低成本的方法。各大风力发电企业正在携手推进联合研发，在推动风电引进的同时努力降低成本。

　还有一个问题是，由于近期材料价格上涨，风力发电业务的盈利能力正在恶化。尤其是供应链受到很大影响，随着材料价格的上涨，实施成本也随之增加。因此，世界各地越来越多的项目被取消，但日本政府正在努力修改招标制度，以考虑不断上涨的材料成本，并努力以健康的方式推进项目。

AIST 正在做什么

　AIST与大学和私营公司合作，开发了海上风力状况图，以确定哪些位置适合安装海上风力发电，以便在日本发展海上风力发电。NeoWins''。

　此外，高性能风力发电机技术对于降低海上风力发电成本至关重要。在AIST，配备机舱激光雷达和等离子体执行器，我们正在使用研究型风力涡轮机进行演示测试。此外，我们开发了一种利用扫描激光雷达的海上风况评估方法，可以准确评估风力发电机的发电量和安全性。 2023年，我们将为进行风观测的人员出版“海上风观测指南”（NEDO）。 (2025/03/11 新闻稿）

　从2023年起，海上风力发电厂的风力涡轮机尾流将在秋田县的秋田湾和港区举行^※的观察和评估方法的研究和开发。这是日本首次在实际海上风力发电厂观察和评估风力涡轮机尾流的演示。

海上风力发电开辟了未来的可能性

社会将会发生哪些变化

　在日本，公共和私营部门目前正在共同努力引进大规模风力发电。日本政府设立的绿色创新基金，旨在支持环境技术的研发和示范项目，以实现脱碳社会，该基金将投资总额2万亿日元，为企业和其他机构的挑战性举措提供长期支持。

　绿色创新基金的“降低海上风力发电成本”项目第一阶段将于2022年开始，将开发适合亚洲市场的基本技术，例如台风和雷击等天气条件以及海浪等海况，并且可以利用日本的优势。在第二阶段，即从 2024 财年开始，我们将通过将相关基本技术集成为整个系统的演示来推进该系统的商业化计划。

　该项目的目标是建立技术，到2030年将固定式海上风力发电的发电成本降低至8至9日元/kWh，并以具有国际竞争力的成本实现浮动式海上风力发电的商业化。

海上风力发电的前景广阔

　扩大引进海上风电的背后是国家提高可再生能源比例、减少温室气体排放的措施，创造就业的经济效果也令人期待。福岛县计划安装约600台风力涡轮机，主要在沿海地区，但运营这些风力涡轮机的人力资源短缺，并且在培训负责O&M（操作和维护）的人力资源方面正在取得进展。 AIST利用福岛可再生能源研究所（FREA）的设施为企业进行技术培训。我们正在努力培养现场应对问题的能力。

　海上风力发电正在全球范围内扩展，并且是一个不断发展的产业，未来将在日本起飞。国际市场每年价值数十万亿日元，要求日本企业强化产业竞争力。 AIST 致力于通过与企业合作并应用不同行业的技术来实现新的实际应用。如果您是考虑进入海上风力发电行业的公司，请随时与我们联系。

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*因风车旋转而风速降低或发生风湍流的地方。[返回来源]