天津沿海海上风电开发利用选址综合评估方法研究

赵英杰+王正江

摘要：指出了海上风电是新兴的清洁可再生能源产业，对于促进沿海地区能源结构优化调整具有重要意义。基于此，建立了海上风电开发利用选址综合评估方法，以天津沿海开发建设风电场为例，从海域开发利用现状、海洋功能区划、相关法律法规规定要求、海洋资源环境响应等多角度，综合评估并分析了天津沿海海上风电选址可行性。

关键词：海上风电；开发；选址；评估；天津

中图分类号：TM614

文献标识码：A 文章编号：16749944（2017）22011702

1 引言

海上风电具有资源丰富、发电利用小时数高、不占用土地、不消耗水资源和适宜大规模开发的特点，是新兴的可再生能源产业，对于促进沿海地区能源结构调整、优化和转变经济发展方式具有重要意义。近年来，我国沿海地区高资源消耗型的发展模式，特别是近岸海域围海造陆等工程开发建设力度很大，给近岸海洋生态环境造成了越来越大的影响 [1，2]，因此从多因素多角度综合评估海上风电场建设选址的可行性是极具现实意义和研究价值的。

国内外学者建立了模糊综合评价法[3]、灰色聚类法[4]、物元模型分析法[5]、投影寻踪法[6]、神经网络法[7]、非线性集对分析方法[8]、云理论模型方法[9]等多种综合评价方法，开展了环境质量、承载力等多领域的综合评价工作，并取得了大量的研究成果。

本研究以非线性集对分析方法[10]为基础，建立海上风电开发利用选址综合评估方法，以天津沿海开发建设风电场为例，结合海域开发利用现状、海洋功能区划、相关法律法规规定要求、海洋资源环境响应等多角度，综合评估并分析天津沿海海上风电选址可行性。

2 综合评估体系与方法

3 实例分析

天津是我国北方最大的沿海开放城市，管辖海域范围总面积约2146 km2，海岸线全长153.67 km。目前天津已有风电项目风电场布局均在岸线两侧布置，结合海洋行政等相关部门关于风电的选址等相关文件及未来发展需求，天津沿海是否具备规划建设海上风电场的条件是本研究的重点。

为此针对天津沿海开发建设海上风电场的可行性，结合区域现状条件，以分区域原则，综合考量海域开发利用现状、海洋功能区划、相关法律法规规定要求、海洋资源环境响应等多角度，建立了海上风电开发利用选址综合评估方法体系，综合评估并分析天津沿海海上风电选址的可行性，其结果如图1所示。

图1是天津沿海海上风电场布局可行性评估结果图，由图可知：①天津管辖海域10 m等深线以内：根据国海规范〔2016〕6号对海上风电场选址的新要求，不满足风电场选址的要求。②天津管辖海域10 m等深线以外：由于与海洋功能区划不符，且航道、航线与锚地密布、石油平台与输油及排污管线交织，海洋空间资源开发利用率极高。因此，天津管辖海域内目前暂不具备规划建设风电场的条件。③天津管辖边界线至20 m等深线：东经118°15′以外海域：因距天津较远，路由上岸条件明显要优于天津，且中间有黄骅港及锚地等的截断影响，因此该部分区域不属于天津沿海发展海上风电场的范围（其中20 m等深线距天津为52 km；距河北为30 km；距山东为25 km）；10 m等深线至东经118°15′、黄骅港及锚地界以北至38°47′（天津港航道）之间区域：受海底管线分为上、下两个区块，其中Ⅰ区面积约为50 km2（长约11 km，宽约4.6 km）；Ⅱ区面积约为80 km2（长约12 km，宽约6.6 km），尚存发展海上风电的可能性，但应进行充分的研究、论证与分析。④20 m等深线至25 m等深线：25 m等深线已远离天津海域，进入渤海中部海域，距辽宁海域距离较近，故亦不属于天津沿海发展海上风电场的范围。

4 结语

以天津沿海开发建设风电场为主要研究对象，采用非线性集对分析方法，结合海域开发利用现状、海洋功能区划、相关法律法规规定要求、海洋资源环境响应等多因素，建立了海上风电开发利用选址综合评估方法体系，综合评估并分析天津沿海海上风电选址的可行性，为天津沿海未来海上风电场的发展提供基础和借鉴。

参考文献：

[1]李明昌.近10 年天津近岸海域水环境质量可视化分析与评价研究[J].水资源与水工程学报，2015，26（3）：35～40.

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[3]孙吉书，杨春风，艾忠华，等.模糊综合评价方法在桥型多方案选择中的应用[J].河北工业大学学报，2009，38（4）：99～102.

[4]冯利华，王基一，章明卓.环境质量的灰色聚类评价[J].环境保护科学，2000，26（4）：37～39.

[5]宋 杨，宋金华，魏连雨.物元模型在路面使用性能评价中的应用[J].河北工业大学学报，2008，37（1）：99～103.

[6]金菊良，魏一鸣，丁 晶.水质综合评价的投影寻踪模型[J].环境科学学报，2001，21（4）：431～434.

[7]Li M C， Si Q， Liang S X， et al. Carrying Capacity Assessment of Tianjin Binhai New District by Artificial Neural Network[C]// International Workshop on Intelligent Systems and Applications. IEEE， 2011：1～3.

[8]李明昌，張光玉，司 琦，等. 非线性隶属函数集对分析方法在海域水质评价中的应用[J]. 水资源与水工程学报，2011，22（4）：70～75.

[9]司 琦，李明昌，梁书秀，等. 基于云理论的海洋水环境质量评价方法研究[J]. 数学的实践与认识，2015，45（7）：120～125.

[10]李明昌，张光玉，司 琦，等. 区域综合承载力的多子系统非线性集对耦合评价[J]. 北京理工大学学报，2011，31（12）：1479～1484.