希腊爱琴海离岸风电场适宜性选址分析:基于TOPSIS-CRITIC多准则决策方法的研究

【字体: 时间:2025年09月06日 来源:Sustainable Energy Technologies and Assessments 7

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  推荐:本研究针对希腊爱琴海离岸风电场(OWF)开发中的选址难题,结合TOPSIS多准则决策与CRITIC客观赋权法,构建了包含9项技术经济指标的评价体系。基于28年风浪数据与海底地形分析,绘制了Donousa 2、Crete 2b和Rhodes三个规划区的适宜性地图,明确了各区域内最优开发位置(SI>0.83),为浮动式风机(FOWT)的中期部署提供了科学依据。

  

在全球能源转型与欧洲绿色新政背景下,离岸风电(Offshore Wind Turbines, OWTs)技术近二十年取得突破性进展,特别是浮动式离岸风机(Floating Offshore Wind Turbines, FOWTs)的商用化,为地中海深水区域开发带来新机遇。希腊作为东地中海国家拥有丰富风能资源,理论年发电潜力达742 TWh,但其海洋环境存在经济、技术、监管等多重挑战。尽管希腊政府通过《国家离岸风电发展计划》(NDP-OWF)划定了23个离岸风电场有序开发区(OWFODA),但如何在这些预选区域内精准定位最适宜开发位置,仍是投资者面临的核心难题。

传统选址研究多聚焦国家或区域尺度,且常受主观定性评估影响。为此,International Hellenic University的Constantine Michailides团队创新性地将理想解相似排序法(TOPSIS)与基于指标相关性的准则重要性(CRITIC)结合,选取风况、波浪条件、水深等9项定量指标,对Donousa 2、Crete 2b和Rhodes三个中期OWFODA进行栅格化评估。研究利用GEBCO 2023海底地形数据(15弧秒分辨率)确定候选点位,通过Copernicus海洋数据中心的28年风浪再分析数据(风速数据来自ERA5,波浪数据来自Med-WAV)量化环境参数,最终生成可视化适宜性地图。

关键技术方法包括:1) 基于GEBCO网格点建立候选位置数据库;2) 采用克里金插值将风浪数据匹配至高密度地形网格;3) CRITIC法计算指标权重(考虑标准差与相关系数);4) TOPSIS模型排序候选点(计算正负理想解欧氏距离);5) GIS空间分析绘制适宜性分级图。

Donousa 2区域结果:该65 km2海域的379个候选点中,西南部区域(平均水深176 m)因77.7%的运维可达性(WFA)和48 km电网距离(DG)成为最优选址(SI≥0.86)。CRITIC权重显示风速(WV)、WFA和DG最具影响力(合计40.03%)。

Crete 2b区域结果:在187 km2的1075个点位中,西部近岸区(平均水深92 m)虽风速(6.15 m/s)非最高,但凭借94.4%的WFA和52 km岸距(DS)脱颖而出。此处水深(WD)权重跃居第三(11.98%),反映浮动式技术对浅水区的偏好。

Rhodes区域结果:该75 km2区域的东部以86.2% WFA和100 m平均水深成为首选,尽管其风速(7.78 m/s)略低于西部。值得注意的是,风能潜力(WP)、风速及其变异系数(WVCoV)合计贡献44.03%权重,凸显风况稳定性对长期运营的关键作用。

研究结论揭示,除常规风能参数外,管理类指标(如运维可达性、电网距离)对选址决策具有决定性影响。该方法突破传统主观赋权局限,为希腊规划中的4.9 GW中期项目提供了微观选址工具。未来研究可结合地质勘探数据纳入海底沉积类型等新指标,并探索不同MCDA方法的比较验证。论文发表于《Sustainable Energy Technologies and Assessments》,为地中海沿岸国家的深水风电开发树立了技术范式。

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