基于多源异构数据耦合的中国近海风电场选址优化研究——以东海为例

针对中国近海风电场选址中风电资源评估与生态经济考量脱节的问题，研究人员创新性整合ERA5风能数据、生态敏感区划与经济成本参数，通过Delphi-GIS多情景建模，首次划定东海179,904 km2高适宜性海域，为平衡能源效益(W/m2)、生态扰动(110km缓冲带)与经济可行性(90-150km电缆成本)提供决策工具。

　　

在全球能源转型浪潮中，东海沿岸正上演着"风车与海鸟的博弈"。中国虽连续6年蝉联全球最大海上风电市场（6.3 GW/2023），但狂飙突进的装机量背后暗藏隐忧：政策驱动下的选址常使风机扎堆近海，导致11,000小时满发时长的优质风区（600-800W/m²）与中华凤头燕鸥栖息地重叠，而260公里外的深远海虽生态干扰小，150,769 km²的经济可行区却面临每公里电缆成本激增的"达摩克利斯之剑"。这种"能源-生态-经济"三重悖论，使得占全国用电70%的华东地区陷入西电东送与本地绿电的两难抉择。

中国海洋石油集团有限公司海洋环境与生态保护公益基金项目组的研究人员，开创性地将ERA5再分析数据（与实测风速R²>0.92）与海洋生态敏感图层耦合，构建了首个适用于中国海域的风电选址多维评估框架。通过Delphi法筛选出风能参数（有效储量>800kW·h/m²）、生态指标（与保护区缓冲带≥110km）和经济因子（水深<150m的浮式风机成本）三大类12项核心指标，运用GIS空间叠加分析生成三种情景方案：在纯风能情景中，浙南-闽北50-75km海域呈现142,114 km²的"黄金走廊"；生态优先情景则要求风机退至260km外；而经济最优情景在90-150km范围锁定150,769 km²的平价开发区。

研究结果部分揭示出令人深思的空间错配：《风能效应情景》显示现有风机63%位于低适宜区，而高适宜区（>11,000满发小时）却开发不足；《生态影响情景》通过物种分布模型量化显示，每靠近海岸10km，底栖生物量损失增加8.7%；《经济成本情景》则测算出150km处的平准化度电成本（LCOE）较近岸高19%。最终通过熵权法加权生成的综合适宜性地图，在福建北部95km处划定6,106.83 km²的优先开发区，同时保留250km外173,797 km²的战略储备区。

这项发表于《Ocean》的研究，其突破性在于将传统风能评估的"单线程思维"升级为"三维耦合"模型。研究团队特别指出，现行政策偏好的10-30km近海区域实际综合评分仅为深远海的42%，而优化方案可使全生命周期碳减排效益提升28%。该框架已应用于广东阳江三期项目的环评，其模块化设计支持全球其他海域的本地化适配——只需替换风玫瑰图与本地物种数据库，即可生成定制化选址方案，为全球海上风电的可持续发展提供了"中国式解题思路"。