中国东海海上风电场选址优化：多源异构数据耦合与多场景权衡分析

针对中国海上风电场选址中政策导向强、风能-生态-经济多维数据整合不足的问题，研究人员创新性提出融合Delphi-GIS的多源异构数据耦合方法，构建风能效应、生态影响与经济成本三场景评估模型，识别出17.99万km2高适宜海域，为平衡能源开发与生态保护提供科学工具。

　　

随着全球海上风电装机容量突破75 GW（其中中国连续6年新增装机量全球第一），东海海域因丰富的风能资源成为开发热点。然而，当前中国海上风电选址过度依赖政策导向，缺乏对风能资源评估、生态敏感性与经济成本的多维协同考量。这种单维度决策模式可能导致两个极端：要么牺牲生态在近海密集开发，要么为避生态红线远赴深海推高成本。更棘手的是，东海海域还面临港口航运密集、生物多样性保护等多重海洋功能区冲突，亟需一套科学量化工具来破解"能源-生态-经济"不可能三角。

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会的研究团队在《Ocean》发表研究，创新性地将ERA5风场数据、生态敏感区划和电缆铺设成本等异构数据，通过德尔菲法(Delphi)赋权与地理信息系统(GIS)空间叠加以实现多源数据耦合。研究首先验证ERA5再分析数据与实测风速的吻合度达R²>0.9，继而构建三大评估场景：风能效应场景侧重额定功率累积小时数（达11,000 h）和风功率密度（600-800 W/m²）；生态场景引入鸟类迁徙路径与渔业产卵场缓冲半径；经济场景则计算离岸距离与电网接入成本的空间梯度。

风能效应场景揭示福建北部至浙江南部50-75 km海域存在142,114 km²高适宜区，该区域风功率密度超600 W/m²且有效风能储量占比达35%。生态场景显示高适宜区需远离海岸260 km以上，中适宜区也需110 km缓冲带——这与中华凤头燕鸥等保护物种的栖息地高度重叠。经济场景则表明90-150 km海域最具成本效益，150,769 km²区域内电缆铺设成本较深海区域降低40%。通过三场景权重优化，最终锁定179,904 km²综合高适宜区，其中福建北部95 km处的6,106.83 km²海域因"风能-经济"双优被列为首选，而250 km以远深海区则需权衡更高LCOE（平准化度电成本）与生态价值。

该研究最突出的实践价值在于揭示现有风电场67%位于中低适宜区的规划缺陷，并量化了东海"远海化"开发的必然性——当离岸距离从50 km增至250 km，生态干扰度降低72%但电缆成本上升300%。这种精确的空间权衡模型为《全国深远海海上风电发展规划》提供了数据支撑，其方法论框架可推广至全球其他多冲突海域。正如讨论部分强调的，该研究首次实现中国海域风能资源潜力图、生态红线图与经济成本图的"三图合一"，其构建的GIS工具链已应用于广东阳江深远海项目，预计可使单项目碳减排效益提升15%而生态补偿成本降低20%。未来随着漂浮式风电技术成熟，研究团队建议重点关注东海中南部260 km外海域的规模化开发潜力。