作为不同的能源产生型式，海上风电、陆上风电、火电、光伏存在着各自的特点。在能源行业发展的不同时期，以及国家政治、经济的发展需要，不同能源型式都发挥着十分重要的作用。
海上风电与火电概述
火电又称火力发电，主要指利用可燃物（例如煤）作为燃料产生电能的发电方式。它的基本生产过程是：燃料在燃烧时加热水生成蒸汽，将燃料的化学能转变成热能，蒸汽压力推动汽轮机旋转，热能转换成机械能，然后汽轮机带动发电机旋转，将机械能转变成电能。原动机通常是蒸汽机或燃气轮机，在一些较小的电站，也有可能会使用内燃机。它们都是通过利用高温、高压蒸汽或燃气通过透平变为低压空气或冷凝水这一过程中的压降来发电的。
海上风电主要指利用海上风力资源产生电能的发电方式。它的基本生产过程是：风力在叶片上产生的升力带动叶轮、轮毂和发电机转动。发电机通过磁铁将动能转换成电能。风机顶部安装有传感器，时刻监测风向变化以及风机运转状态，向风机发送信号，通过偏航控制确保叶轮迎风，以及叶片倾角控制确保产生最大升力。
火力发电是现代社会电力发展的主力军，在提出建设和谐社会、发展循环经济的大背景下，在提高火电技术的方向上要着重考虑电力对环境的影响，对不可再生能源的影响。目前，我国火电仍占领电力的大部分市场。
在石油资源形势日益严峻的情况下，各国均将眼光投向了风力资源巨大的海域。近年来，我国海上风电开发建设速度、装备、工程技术能力不断取得突破，业界对海上风电发展也有了更高的预期。虽然目前看来，海上风电行业还未实现对经济性的全面突破，距离平价上网的目标仍有差距，电价下行、建设基础设施差、成本问题凸显依然是行业发展的痛点。但随着社会总用电需求缓步回升，风力发电消纳问题有望得到部分缓解，改善趋势明显。2016年以来，我国月度风力发电量增速保持高速增长。预计2021年风力发电量将达到3252亿千瓦时，2021年收入将达到1643亿元。借助《风电发展“十三五”规划》的政策引导，我国风电布局也逐渐向中东部和南方地区转移，海上风电迎来发展机遇。
图1 海上风电场
图2 火力发电厂
根据海上风电与火电在施工与运行、对环境的影响、成本等方面的特点，在下文将对两者进行对比。
1、海上风电
海上风电场的建设需要海洋水文测量、海底地质勘察工作的前期准备，而这些工作条件艰苦、周期长，会影响海上风电场工程建设的顺利推进。
海上风电工程复杂，运行环境恶劣，施工难度大，技术要求高。目前海上风机一般采用固定式基础，该类基础的打桩、建造、运输和吊装的费用昂贵（特别是在超过50m水深的海域）。
海上风机安装一直是难点。在2013年之前，我国海上风机的安装通常由起重船来进行，安装成本是陆上风机的两倍。与起重船相比，海上风电安装作业平台的甲板宽大而开阔、方便装载风机。平台4条腿牢牢固定在海床之上，不受波浪影响，作业效率高。海上风电安装作业平台最关键的部位是自提升系统。自提升系统由桩腿、桩靴和升降机构组成，它的作用是将重达几千吨的平台托出海面，降低海浪对平台的干扰。
图3 海上风电安装作业平台进行作业
与固定式基础相比，海上风机浮式基础可以移动，并且便于拆除，可安装在风能更丰富的较深海域，不一定局限在面积有限的浅水大陆架，适用海域范围远大于浅海地区。远离海岸线的水域安装，便于消除视觉的影响，并可大大降低噪声、电磁波对环境的不利影响。在机组容量越做越大、近岸资源越用越少的情况下，浮式风机将会是海上风电未来发展的重点方向。
在运维管理方面，海上风电场的风电机组设备台数多、分布区域广，具有点多、面广、线长等特点，这些分布特点给风电机组的有效维护和管理带来一定的不便。
此外，与火电较为明显不同，海上风电设有变流器。火电的主体设备中没有变流器，而风电无论是双馈还是直驱都离不开变流器。变流器实现风电功率的变换与控制，将随风速变化频率波动的电能转换为频率稳定的电能。根据风力发电系统故障及停机原因的统计与分析，风电机组中电气系统和控制部分的故障率最高，变流器作为电气系统的主要组成部分，容易成为风力发电系统的薄弱环节。风电变流器的故障不仅会使得风电机组停机带来发电损失，同时还会增加运行维护成本，大大增加风电的度电成本。因此，大规模风电并网必须提高风力发电系统的可靠性，提高风电的经济效益。
2、火电
在火电站建设项目中，为了合理有序的组织施工需要进行前期准备工作，一般包括：通水、通电、通路、通讯、通排水、平整场地。并对拟建的建筑群体的施工现场进行全面规划、合理使用的总体布置，再进行施工。
火电系统由大量机械装置和电工设备构成。为了生产电能和热能，这些装置和设备必须协调动作，达到安全经济生产的目的。因此为了保证炉、机、电等主要设备及各系统的辅助设备的安全经济运行，就要严格执行一系列运行规程和规章制度，否则就会造成人身伤亡、设备损坏和事故，而且不能连续向用户供电，酿成重大经济损失。当火电机机器出现故障，仅一个30万的火电机组就相当于200台1.5MW风电机组的发电量，不仅会对电网产生冲击，停机重启也会造成巨大的损失。因此火电预警值较多，需要提前发现问题，处理问题。
而目前火电的发展与运行已经历经较长时间，已经有了较为完善、规范的处理流程与方案，因此能够较好的保证火电站的安全运行。
图4 两台100万千瓦国产超临界燃煤发电机组
3、小结
相比较而言，海上风电与火电在施工与运行中有以下区别：
01、海上风电工程复杂，运行环境恶劣，施工难度大，技术要求高，需要借助特殊装置海上风电安装作业平台的帮助；而火电施工的困难则在于对火电厂的规划与布置。
02、安全保护的理念不同。毕竟两种发电方式停机所产生的后果相差较大，海上风电停机重启除了发电量基本没有额外的损耗，而火电不仅可能会酿成重大经济损失，也可能会造成人身伤亡、设备损坏等，所以安全保护理念不同。然而，虽然火电出现故障产生的危害较大，但目前火电的发展与运行已经历经较长时间，有了较为完善、规范的处理流程与方案，且火电的I/O点要远远大于风电，其系统复杂度和对安全性的要求高于风电。
03、风电电气方面与火电最大不同的是变流器部分。火电的主体设备中没有变流器，而风电则必须含有变流器。
