2023年，我國海上風電發(fā)展邁入新拐點。

困擾海上風電發(fā)展的多重因素，都得以厘清或實現(xiàn)突破。如廣東國管海域海上風電項目競配正式啟動，自然資源部發(fā)布推進海域立體設權工作通知，廣西完成區(qū)首個分層設權方式不動產(chǎn)登記等。

與此同時，越來越多的省份提出了超預期規(guī)劃，釋放了大量的開發(fā)資源?！丁笆奈濉笨稍偕茉窗l(fā)展規(guī)劃》提出，“十四五”期間，我國重點建設山東半島、長三角、閩南、粵東、北部灣五大海上風電基地集群。

就像當年對三北地區(qū)資源的開發(fā)奠定了今天的產(chǎn)業(yè)格局，每一次新場景的爆發(fā)，都將有望重塑產(chǎn)業(yè)格局。大基地如此，海上風電亦是如此。

目前，各類資源已經(jīng)在圍繞海上風電爭相布局，風機大型化就是顯著的趨勢之一。但是，整體看，我國海上風電產(chǎn)業(yè)依然處在發(fā)展初期階段。從風機設計，到海上吊裝，再到后期運維，以及全生命周期的降本增效，都面臨著一系列風險和挑戰(zhàn)。

面對即將大規(guī)模釋放的海上風電，產(chǎn)業(yè)鏈準備好了嗎？2023年10月，在全球風電行業(yè)權威盛會——2023北京國際風能大會暨展覽會（CWP2023）上，來自海內外的機構和企業(yè)，就如何推動海上風電穩(wěn)定健康發(fā)展，分享經(jīng)驗和思考。

海上風電如何降本增效

2021年，我國海上風電進入平價時代。降本增效依然是行業(yè)的主旋律。

風機大型化成為行業(yè)降本增效的重要手段。今年以來，金風科技在推出”GWH252-16MW機組之后，又推出面向不同風速特點海域開發(fā)設計的全新系列海上機組，葉輪直徑26X，功率涵蓋12.X~16.X。

依托模塊化設計的Model Z平臺，遠景推出EN-270/14MW深遠海智能風機、EN-252/14MW。

明陽智能則推出戰(zhàn)略性產(chǎn)品——全球最大MySE22MW海上機組。據(jù)了解，該機組針對廣東、福建等超Ⅰ類風速區(qū)域研發(fā)，可適用于固定式和漂浮式風電應用場景。

在大型化趨勢下，如何保證機組的高可靠性？遠景能源風機產(chǎn)品首席專家高猛表示，整機廠商若無法合理有效驅動產(chǎn)業(yè)鏈，對于大部件的設計及質量管控上缺乏經(jīng)驗，將很難有效做質量管控。他介紹，遠景很早就開始投入大部件的自研自制，近兩年仍在加大力度。目前，遠景已經(jīng)具備大部件的獨立設計及生產(chǎn)供應能力，擁有葉片和齒輪箱的批量制造能力。

他強調，只有貫通穿透產(chǎn)業(yè)鏈的大部件技術，才算真正打通失效模式管控的最后一公里。風電可靠性的追求沒有終點。

中船海裝研究院副院長文茂詩表示，如何進一步提升基礎能效，降低海上風電的開發(fā)成本，仍是產(chǎn)業(yè)當期面臨的受要技術問題。從中船海裝打造平臺機型的經(jīng)驗出發(fā)，我認為通過整機核心參數(shù)匹配設計，全局最優(yōu)的載荷優(yōu)化迭代，成熟IPC技術及再創(chuàng)新三個方面有助于破局海上風電的平價。

金風科技還從系統(tǒng)性的角度規(guī)劃了降本增效方案。金風海洋工程有限公司副經(jīng)理冒錦玉指出，未來的風電開發(fā)不再是單一風機制造，而是一個完整的生態(tài)系統(tǒng)，涉及到從風場開發(fā)、設計制造以及建設運維等一系列環(huán)節(jié)。

他介紹，金風海洋打算以自身為平臺，打通整個建設環(huán)節(jié)，統(tǒng)籌考慮，避免僅從單一環(huán)節(jié)考慮導致整個風場開發(fā)成本的提高。同時，金風海洋將從機組交付到吊裝運維，統(tǒng)籌規(guī)劃，從安全、成本、質量、效率四個方面，為客戶提供一整套關于風機建設，設計制造，基礎打樁，海纜鋪設以及吊裝運營維護等一系列高效并且低成本的運輸方案以及吊裝方案。

迎接深遠海開發(fā)挑戰(zhàn)

隨著近海風資源開發(fā)趨近飽和及用海限制，深遠海正成為海上風電發(fā)展新方向。

數(shù)據(jù)顯示，目前，全國深遠海海上風電規(guī)劃共布局41個海上風電集群，預計總容量290GW，是近海的三倍。深遠海海洋環(huán)境復雜，氣象水文惡劣，遭遇臺風、地震帶等幾率更大，建設成本、輸電成本、運維成本更高。

當下，深遠海海上風電開發(fā)還面臨著一系列具體的挑戰(zhàn)。

上海電氣風電集團股份有限公司工程服務分公司服務產(chǎn)品開發(fā)部副部長劉磊指出，海上的運維窗口期時間短，船舶費用比較高，是海上風電項目開發(fā)遇到的普遍困擾。

他介紹，作為海上風電的代表性企業(yè)，電氣風電實現(xiàn)了大規(guī)模的海上裝機，在大規(guī)模項目的經(jīng)驗積累中，創(chuàng)新性地應用空中化工裝，特種化吊具和智能化運維設備，不僅增加了窗口期，還縮短了吊裝時間，同時實現(xiàn)無人化、少人化運維的創(chuàng)新性突破。

在運維上，海上風電也面臨著一系列難題。北京千堯新能源科技開發(fā)有限公司總經(jīng)理助理趙大軍指出，海上風電在船舶登乘方面，船舶升沉的變化會帶來的安全性隱患，船舶到風機登乘平臺的可達率低。

為應對上述問題，千堯科技提供智慧登乘的解決方案，通過小型風電運維船加小型波浪補償棧橋相結合的策略，不僅有效解決安全性的問題，同時又節(jié)省了對于傳統(tǒng)大型廊橋的大規(guī)模支出。未來，千堯科技將進一步開展關于大型的海上伸縮式波浪補償?shù)难芯?，擴充智慧登乘的解決方案庫。

由于深遠海風高浪急特點，在這樣的環(huán)境中鋪設海纜存在安裝故障率高、海纜折斷頻發(fā)生等問題。豪氏威馬（中國）有限公司副總經(jīng)理唐述武提供一組參考數(shù)據(jù)，深遠海因安裝導致的故障率大概在20%到70%之間。

他介紹，為減少著陸點變化、海纜張力變化以及懸垂海纜波動，豪氏威馬通過應用海浪補償?shù)脑O備，提高工作性能，增加工作窗口期，最大化工作時間并提高整個海纜完整性，減少海纜故障導致的停機問題，助力海上風電發(fā)展。

在專業(yè)的海上風電工程裝備上，挪威烏斯坦中國區(qū)副總經(jīng)理杜可介紹，目前，歐洲的海洋風電船舶已經(jīng)朝著專業(yè)化、細分化的方向發(fā)展。海上風電項目從早期鋪纜，到塔筒、機艙及葉片的吊裝，包括后期的安裝調試和運維以及生命周期結束之后的退役都有專業(yè)船舶來完成響應的工作。

他表示，烏斯坦公司業(yè)務聚焦于海洋工程的船舶領域，積累了非常豐富的海洋工程經(jīng)驗，希望能夠服務于中國的海上風電建設。

多業(yè)態(tài)融合發(fā)展

對海上風電發(fā)展形態(tài)，行業(yè)已經(jīng)形成共識：未來，海上風電技術將隨市場而動，向深遠海、漂浮式、高可靠性、低成本、產(chǎn)業(yè)融合、大型化等多個方面演進。

目前，丹麥、德國、比利時等國都提出了以海上風電為核心的”能源島“建設規(guī)劃。在國內，明陽智能在遠海綜合能源生態(tài)領域，也做出一定探索。

風能大會上，明陽智慧能源集團股份公司風能研究院軟件數(shù)字化室主任孫啟濤指出，目前走向深遠海我們仍面臨多重挑戰(zhàn)，包括數(shù)據(jù)積累和體系建設不足，缺乏對深遠海廣域環(huán)境的感知；深遠海網(wǎng)絡通信的安全性和穩(wěn)定性仍有待提高；對于感知體系的態(tài)勢預估模型有待完善；測試窗口期短，運維難度大等方面的問題亟待解決。

他表示，未來，走向深遠海是大勢所趨。深遠海的未來場景是新型生態(tài)化，深遠海綜合能源的生態(tài)不僅停留在海上風電，海洋牧場，還包括海水制氫、波浪能、儲能的應用。希望明陽智能通過數(shù)字化、信息化技術的發(fā)展，推進Deep Fusion X平臺的廣泛應用，進一步推動海洋糧倉，海上綜合能源示范應用的創(chuàng)新發(fā)展。

產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)力

近期，全球風能理事會發(fā)布的《2023年全球海上風電報告》顯示，2022年，全球海上風電新增裝機量達880萬千瓦，是有史以來海上風電裝機增量第二高的年份。其中，中國、英國、法國等海上風電裝機量尤為顯著。

其中，中國更是連續(xù)數(shù)年穩(wěn)居全球最大海上風電市場，去年海上風電新增裝機量超過500萬千瓦，成為推動全球海上風電裝機量增長的絕對主力。

面對國內蓬勃的海上風電市場，產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)也圍繞行業(yè)痛點，推出自己的解決方案。

腐蝕問題是海上風電面臨的主要困擾之一。海虹老人北亞投資有限公司業(yè)務拓展部經(jīng)理王璟表示，腐蝕的產(chǎn)生通常伴隨四個基本要素，金屬本身比較活躍的一些地方會產(chǎn)生陽極，不活躍的地方產(chǎn)生陰極，通過電解質，比如水和濕度比較高的液體，會形成一種導電體，然后在陽極到陰極有一個電離子回路的回旋，回路的電路形成，這樣造成腐蝕，所以我們解決腐蝕的問題，就要盡量規(guī)避或者是延緩這個四個因素的發(fā)生，這個就是我們稱之為控制腐蝕。

針對腐蝕問題，佐敦涂料（張家港）有限公司電力行業(yè)經(jīng)理陳景鑫介紹，應用佐敦免維護涂料方案，在浪濺區(qū)的風機基礎，塔筒，高速運轉的葉片以及海上的升壓站區(qū)域，可實現(xiàn)30年以上的免維護，從而在海上風電整個生命周期內實現(xiàn)降本。新建階段的降本來自于腐蝕余量優(yōu)化，防腐階段的降本在于直接減少了一個防腐維修的工程量以及人員長期成本，兩環(huán)節(jié)綜合考量，整個生命周期內單樁成本可以從62萬降低15萬。

Polytech A/S材料研發(fā)總監(jiān)拉斯姆斯·康·約翰森指出，葉片腐蝕的程度和時間與風機的設計及環(huán)境因素息息相關，通過設置下相關模型，葉片的腐蝕過程可以被預測，并且計算出前緣防護的長度。

他介紹，為了減少葉片的腐蝕，Polytech A/S也可以進行風機設計和運行環(huán)境的改變，并給出相關調整與腐蝕變化的量化分析。全球降雨圖和風速圖的準確的測繪使我們模型的數(shù)據(jù)基礎，Polytech A/S據(jù)此計算具體地點風機葉片的受腐蝕情況。

會上，隔而固（青島）振動控制有限公司總工程師高星亮分享了調諧質量減振器在海上風電安裝中的應用。

他指出，通過研究調諧質量減振器可以發(fā)現(xiàn)，TMD是解決風電發(fā)電機問題的有效手段。在安裝階段，調諧質量減振器的應用，可有限抵減不規(guī)則的機艙擺動，節(jié)省60%的安裝時間。同時，在風機領域，調諧質量減振器不僅可用于解決風振問題，包括垂直運輸，風機運輸，升壓站及噪聲控制等方面均可應用。