基于多源异构数据耦合的中国东海海上风电场选址优化框架：风能-生态-经济多场景协同分析

针对中国海上风电场选址中政策导向强、多源数据整合不足的问题，研究人员构建了融合ERA5风能数据、生态敏感性和经济成本的GIS-Delphi多场景评估框架，发现福建北部95公里近海和250公里以远海域存在17.99万km2高适宜区，为平衡能源效益（600-800W/m2）、生态保护（260km缓冲带）和电缆成本（90-150km最优）提供科学决策工具。

　　

随着全球海上风电装机量突破75GW（2023年新增11GW），中国以6.3GW新增装机连续六年领跑全球。然而在"双碳"目标驱动下，中国海上风电选址长期受政策主导，近岸密集布局导致生态冲突加剧——浙江、福建海域的港口航运与风机争抢空间，而深远海开发又面临电缆成本飙升的困境。更棘手的是，现有评估往往割裂风能资源（如ERA5再分析数据）、生态敏感区（如鸟类迁徙路径）和经济要素（如每公里电缆铺设成本），这种"单维度决策"模式已造成当前风电场63%位于低适宜区的尴尬局面。

中国海油集团海洋环境与生态保护公益基金会资助的研究团队创新性地提出"三明治评估法"。他们首先验证了ERA5风速数据与实测的R²达0.91，继而构建三个核心场景：风能场景锁定福建北部50-75公里海域的14.2万km²高产区（年等效满发11000小时）；生态场景要求核心区外推至260公里以远；经济场景则测算出90-150公里为成本最优带。通过GIS空间叠加和Delphi专家权重法，最终划定17.99万km²高适宜区，其中福建近海6106.83km²区块因同时满足风能密度800W/m²、距岸<100km和避开中华凤头燕鸥繁殖区而成为"黄金点位"。

关键技术包括：1）基于11个生态约束因子（如渔业资源量、船舶密度）的MCDM（多准则决策）模型；2）采用浮动风机技术突破150米水深限制；3）通过西电东送需求匹配度验证选址社会效益。

研究结果显示三大突破性发现：

1. 风能效应场景：首次量化中国东海"双高峰"现象——近岸50-75公里与远海>250公里均呈现600-800W/m²的高风能密度，颠覆传统"近优远劣"认知；
2. 生态影响场景：确立"三圈层缓冲"理论，证明110公里外中适宜区可减少73%的鸟类碰撞风险，而260公里外高适宜区几乎消除对底栖生物的扰动；
3. 经济成本场景：揭示电缆长度与发电效益的"U型曲线"，证明90-150公里区间虽增加15%建设成本，但通过降低40%运维费用实现全生命周期成本最优。

讨论部分尖锐指出：当前中国63%在运项目位于低适宜区的根本原因，是审批流程中风电核准、生态红线、航道规划"三张皮"现象。该研究提出的耦合框架将LCOE（平准化度电成本）降低22%，同时减少17%的生态补偿支出。正如通讯作者Guanqiong Ye强调："这套方法在江苏大丰二期项目验证中，成功避开长江江豚保护区并缩短电缆路径12公里，单项目年增收益2.3亿元"。

这项发表于《Ocean》的研究不仅为东海海域风电开发提供"导航图"，其更大的价值在于建立可迁移的技术范式——任何拥有风速再分析数据、海洋生态调查资料和港口物流统计的国家，均可复现这套"风能-生态-经济"三角平衡模型。随着全球漂浮式风电技术突破水深限制，该研究预示着一个向深远海要效益的新时代正在到来。