隨著(zhù)全球對可再生能源的需求不斷增長(cháng)，海上風(fēng)電作為清潔能源的重要來(lái)源，正日益受到各國的關(guān)注。而在深遠海風(fēng)能開(kāi)發(fā)領(lǐng)域，漂浮式海上風(fēng)電技術(shù)以其獨特的優(yōu)勢，正在成為全球能源轉型的新寵。

2023年11月1-3日，由中國海上風(fēng)電網(wǎng)主辦的第二屆中國深遠海海上風(fēng)電大會(huì )在廣州召開(kāi)。大會(huì )以“技術(shù)創(chuàng )新·深耕遠�！睘橹黝}，圍繞深遠海風(fēng)電規劃、勘測、開(kāi)發(fā)建設、配套產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng )新、漂浮式海上風(fēng)電等內容展開(kāi)研討。作為國內海上風(fēng)電的先行者和漂浮式海上風(fēng)電的開(kāi)拓者，中船海裝應邀出席大會(huì )，并聚焦漂浮式海上風(fēng)電的技術(shù)探索與思考進(jìn)行了交流分享。

技術(shù)創(chuàng )新  助推漂浮式風(fēng)電發(fā)展

據GWEC統計，全球近80%的海上風(fēng)力資源潛力分布在60米以上的海域。但由于巨大的成本和技術(shù)挑戰，即便在歐洲，浮式風(fēng)場(chǎng)的數量也屈指可數。截至2023年5月，全球漂浮式海上風(fēng)電機組的累計投運容量在20.6萬(wàn)千瓦左右，累計投運數量約36臺。其中，有7臺樣機在完成測試工作后被拆除。投運的小批量或商業(yè)化項目共4個(gè)，總容量在15.9萬(wàn)千瓦左右。

由于起步較早，歐洲漂浮式風(fēng)電已進(jìn)入小批量預商業(yè)化階段，從概念設計、室內試驗到小型樣機研發(fā)、樣機長(cháng)期運行再到大兆瓦漂浮式機組示范應用，國外已形成一套完整的開(kāi)發(fā)路徑。而中國的漂浮式風(fēng)電發(fā)展還處于樣機示范階段，目前已實(shí)現安裝的漂浮式機組樣機只有屈指可數的4臺，總裝機容量?jì)H為23兆瓦，這意味中國的漂浮式風(fēng)電發(fā)展之路還任重道遠。

“扶搖號”是中船海裝在2022年推出的一款漂浮式海上風(fēng)電裝備，也是中國首臺按深遠海進(jìn)行設計、工程實(shí)施及測試驗證的浮式風(fēng)電裝備。該裝備采用半潛式基礎技術(shù)路線(xiàn)和風(fēng)電機組、浮式基礎、系泊錨固、動(dòng)態(tài)海纜一體化建模及仿真設計，具有安裝方便、成本可控、維護難度低、可靠性高等優(yōu)勢特點(diǎn)。

該風(fēng)電裝備已于今年8月在智能微網(wǎng)模式下運行發(fā)電，它的成功研發(fā)和應用，是中船海裝在漂浮式海上風(fēng)電領(lǐng)域的一項重要突破，助力我國漂浮式風(fēng)電技術(shù)達到一個(gè)新高度。目前，中船海裝已具備了從氣象環(huán)境資源數據出發(fā)開(kāi)展浮式風(fēng)電裝備研制的正向設計及實(shí)施能力，以及總體設計技術(shù)、一體化仿真分析技術(shù)、水池縮比試驗驗證技術(shù)、適應性?xún)?yōu)化技術(shù)、建造施工技術(shù)等浮式風(fēng)電全流程技術(shù)開(kāi)發(fā)能力，可為漂浮式風(fēng)電開(kāi)發(fā)建設提供一站式整體解決方案。

降本增效  破局漂浮式風(fēng)電未來(lái)

盡管目前國內在漂浮式風(fēng)電開(kāi)發(fā)技術(shù)方面已日趨成熟，但要實(shí)現漂浮式風(fēng)電的批量化、商業(yè)化應用還面臨許多挑戰，其中最大的挑戰就是造價(jià)太高。風(fēng)電平價(jià)時(shí)代，要推動(dòng)漂浮式風(fēng)電得到長(cháng)足發(fā)展，還需在降本增效方面尋求破解之法。

機組大型化是降本最直接的手段。風(fēng)電機組尺寸的增長(cháng)是降低度電成本的一個(gè)重要因素，更大的單機功率，在提升發(fā)電量的同時(shí)，可以有效節約用海面積、降低機位點(diǎn)數量，進(jìn)而降低海上風(fēng)電場(chǎng)工程建設與運維成本。中船海裝開(kāi)發(fā)的新一代漂浮式風(fēng)電裝備，將匹配18兆瓦平臺機組，風(fēng)輪直徑為260米，更大的掃風(fēng)面積，更高的發(fā)電收益，將促進(jìn)風(fēng)電裝備成本的進(jìn)一步降低。

全流程一體化設計可從源頭控制成本。從裝備層面，風(fēng)電機組與浮式基礎一體化設計，除了更好利用風(fēng)資源，提高能源利用效率外，還可提高裝備的可靠性和穩定性，減少運維成本和風(fēng)險。從工程實(shí)施層面，將裝備設計與工程實(shí)施方案結合起來(lái)，可以更好協(xié)調各環(huán)節工作，減少不必要的成本和資源浪費，提高工程實(shí)施的整體效率和質(zhì)量。

數字化、智能化提升可降低運行成本。數字化和智能化技術(shù)的進(jìn)步可以提高浮式風(fēng)電的穩定性和可靠性，增強風(fēng)電設備的故障診斷和預防能力，降低機組運行成本。通過(guò)智能化監測和控制系統，可以對風(fēng)電設備的運行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監控和數據分析，及時(shí)發(fā)現和解決潛在問(wèn)題，避免設備損壞和停機事故的發(fā)生。同時(shí)，數字化和智能化技術(shù)還可以實(shí)現風(fēng)電設備的遠程監控和管理，提高運維效率，減低維護成本。

規�；�、多場(chǎng)景開(kāi)發(fā)可降低綜合造價(jià)。漂浮式風(fēng)電裝備的機組、浮體、系泊系統、施工費用分別占比15%、30%、20%、25%左右，經(jīng)測算，當單體規模達到200兆瓦以上時(shí)，漂浮式風(fēng)電的單位成本和度電成本可顯著(zhù)下降。所以，要實(shí)現漂浮式風(fēng)電的綜合降本，規�；�、多場(chǎng)景開(kāi)發(fā)是有力舉措。

目前，中船海裝在漂浮式風(fēng)電多場(chǎng)景應用上已進(jìn)行了充分探索，在風(fēng)光儲一體化建設和智能微電網(wǎng)技術(shù)應用上也擁有了豐富經(jīng)驗，再加上中國船舶集團風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同開(kāi)發(fā)，浮式風(fēng)電+深海養殖+海上制氫+海水淡化+智慧能源島+海洋文旅…….，一體化融合發(fā)展的藍色海洋經(jīng)濟綜合體就在前方。

道阻且長(cháng)，未來(lái)可期！這恰是我國漂浮式海上風(fēng)電發(fā)展的真實(shí)寫(xiě)照。相信隨著(zhù)漂浮式技術(shù)的不斷進(jìn)步和廣泛的商業(yè)化應用，在不久的將來(lái)，漂浮式海上風(fēng)電必將成為我國能源結構轉型的重要支撐，而在漂浮式風(fēng)電高質(zhì)量發(fā)展的藍圖上，中船海裝也必將繪出濃墨重彩的一筆。