海上风电发展趋势浅析

在全球能源转型的浪潮中，海上风电以其丰富的资源、广阔的空间和清洁高效的特性，正逐步成为推动绿色低碳发展的重要引擎。随着技术进步、成本下降及政策支持力度的加大，海上风电正以前所未有的速度驶入发展的快车道，开启了一场波澜壮阔的蓝海新篇章。本文将结合风电机组大型化、深海漂浮式风电以及产业融合三大维度，对海上风电的未来发展趋势进行剖析，并提出针对龙源电力海上风电的发展建议。

一、风电机组大型化：效能跃升的新篇章

风电机组的大型化是近年来海上风电领域最显著的趋势之一。随着制造工艺的进步和研发能力的增强，风电机组的单机容量不断攀升，从表1中可以看出，风电机组的单机容量在过去十年中实现了快速增长，从早期的几兆瓦级跃升至当前的十兆瓦级，甚至已有二十二兆瓦乃至更高容量的机组出现。大型化不仅意味着单台风电机组能够捕获更多的风能，提高发电效率，还减少了单位千瓦装机所需的设备数量和占地面积，从而降低了基础设施建设和运维成本。

风电机组大型化的背后，是一系列技术创新的支撑。叶片长度的增加、塔筒高度的提升、支撑系统的增强、传动系统的优化以及高效发电机的应用，都是实现大型化的关键。同时，先进的控制系统和智能算法的应用，使得风电机组能够更精准地捕捉风向变化，优化发电策略，进一步提升发电效率。这些技术创新不仅推动了风电机组大型化的进程，也为海上风电的可持续发展奠定了坚实基础。

然而，这一进程也伴随着一系列挑战。特别是在台风等极端天气条件下，大型风电机组对可靠性的需求更为迫切，机组及其基础的抗风浪能力成为确保风电场安全运行的关键因素。此外，大型机组的运输与安装流程变得更为复杂且艰巨，往往需要依赖特定的运输船舶与吊装设备。为应对这些难题，亟需政府、企业及高校等科研机构携手并进，通过综合规划产业发展，共同探寻海上风电发展的最佳平衡点。

二、深海漂浮式风电：探索未知的蓝海

2024年12月23日，自然资源部印发《自然资源要素支撑产业高质量发展指导目录（2024年本）》的通知，明确新增海上风电项目应在离岸30千米以外或水深大于30米的海域布局。随着近海风电资源的逐步开发和新政落地，对海上风电提出了更高的挑战，预计深海漂浮式风电将成为未来海上风电发展新的增长点。相比固定式海上风电，漂浮式风电能够突破水深和海底地质条件的限制，将风电场建设在更深、更广的海域，从而解锁更多优质的风能资源。然而，深海漂浮式风电也面临着诸多技术挑战，如浮式基础的稳定性、电缆铺设的复杂性、运维难度的增加等。因此，技术突破成为推动深海漂浮式风电发展的关键。

近年来，各国在深海漂浮式风电技术方面取得了显著进展。各类浮式基础设计，包括半潜式、单柱式和张力腿式等，已被广泛应用于示范项目之中。半潜式基础适用水深通常大于40米，其结构稳定、安装方便、部署灵活，适用水深范围较广，技术较为成熟，缺点是结构重量大，在极端环境条件下波频运动较大。单柱式基础适用水深通常要求大于100米，结构通过压载使平台的重心远低于浮心，具有良好的稳定性，柱式结构垂荡小，但需要吃水较深，对于组装、运输和安装挑战较大。张力腿式基础适用水深通常大于60米，平台通过张紧的筋键在水中保持稳定，系泊占用海域面积小，但对重量比较敏感，水平面内运动（纵荡，横荡）较大，平台需要大刚度张力筋键固定，系泊成本较高，安装过程复杂。随着持续的设计优化与样机试验，浮式基础的稳定性和经济性在不断提升。同时，智能化运维技术的应用也为深海漂浮式风电的运维管理提供了有力支持。通过远程监控、故障预警和智能决策等手段，运维人员能够及时发现并处理潜在问题，确保风电场的安全稳定运行。

三种浮式风电基础型式

深海漂浮式风电市场潜力巨大。随着技术的不断成熟和成本的逐步降低，深海漂浮式风电将成为未来海上风电发展的重要方向之一。特别是在一些风能资源丰富但近海资源有限的国家和地区，深海漂浮式风电将成为实现能源转型和碳中和目标的重要途径。

三、产业融合：构建多元化发展的新模式

1、海上风能、光能、海洋能同场开发

海上风能、光能、海洋能同场开发是一种创新的能源发展模式，它将海上风电、海上光伏、波浪能、潮流能等多种海上新能源在同一场址进行综合开发与利用。这种模式的出现，不仅是对传统能源开发方式的一次革新，更是对可再生能源领域的一次重要探索。江苏省已于2024年开展了海上光伏和海上风电的同场示范项目申报工作，据悉，“十五五”期间海洋能的综合应用开发也将成为能源领域的发展重点。

首先，从资源互补的角度来看，海上风能、光能、海洋能各自具有不同的特点和优势。海上风电具有稳定、可预测性强的特点，而海上光伏则可以利用太阳能进行发电，波浪能和潮流能则能够捕捉海洋中的动能进行转换。这些能源在时间上和空间上存在一定的互补性，通过同场开发，可以更加高效地利用这些资源，提高能源的综合利用率。

其次，同场开发模式通过共享基础设施和优化运营策略，显著降低了成本并提高了经济效益。例如，海上风电场和海上光伏电站可以共享升压站、海底电缆等基础设施，减少了重复建设的成本。同时，通过优化运营策略，如协同调度、智能运维等，可以进一步提高能源的生产效率和可靠性，降低运维成本。

最后，海上风能、光能、海洋能同场开发模式促进了技术创新与产业升级。这一模式的实施需要先进的技术支持和创新的解决方案，如高效的光伏组件、先进的储能技术、智能的运维系统等。这些技术的研发和应用不仅推动了可再生能源领域的技术进步，还促进了相关产业的升级和发展。

2、海上风渔融合

海上风渔融合是另一种值得关注的产业融合模式。通过在海上风电场发展渔业养殖等产业活动，可以实现风能与海洋资源的综合利用。一方面，风电场的建设和运行对海洋生态环境的影响有限，且可以为渔业养殖提供电力、减流等有利条件；另一方面，渔业养殖等活动也可以为风电场提供一定的经济收益和生态服务价值。这种融合发展的模式不仅促进了海洋资源的多元化利用和可持续发展，还推动了风电产业与海洋经济的深度融合。

在政策支持方面，自然资源部发布的《关于进一步加强海上风电项目用海管理的通知》明确提出了多项政策措施，包括强化规划管控、厉行节约集约利用海域资源、优化用海审批流程以及坚持生态用海原则等。该通知特别鼓励立体复合利用海域资源，支持在已确权的海洋油气开发区、深远海养殖区等已开发的海域内建设海上风电项目，并倡导采用“风电+”综合开发利用模式，实现“一海多用”。广东省和福建省也积极响应，出台了相应的政策措施。值得一提的是，全球首个漂浮式“风渔融合”项目“国能共享号”已成功收获首批融合养殖大黄鱼，并成功应对了超强台风等极端天气挑战。此外，“明渔一号”等实践项目也取得了显著成效。这些成功案例不仅为风渔融合发展提供了宝贵的经验，也为我国海洋经济的持续健康发展注入了新的活力和动力。

全球首个漂浮式风渔融合项目“国能共享号”

3、海上风电制氢

海上风电制氢是海上风电产业融合发展的又一重要方向。通过利用海上风电产生的电力进行电解水制氢，可以将风电这种间歇性的可再生能源转化为氢能这种可储存、可运输的能源形式。氢能具有清洁高效、应用广泛等优点，是未来能源体系的重要组成部分，为实现能源转型和碳中和目标提供了新的路径和选择。目前，海上制氢面临着成本较高和消纳难等问题的挑战，相信通过技术创新降低制氢成本，扩大氢能应用领域并加强基础设施建设以提升消纳能力，同时整合可再生能源资源，加强政策引导与国际合作，能够推动海上制氢产业经济、高效、可持续地发展。

四、发展建议

一是建议公司深化与风机厂家的合作，推进海上风机一体化设计工作，同时在确保技术可靠的基础上，积极采用新型技术以提升海上风电发电效率并优化成本结构，同时强化运维管理体系，保障机组持续稳定高效运行。

二是建议龙源电力积极探索深海漂浮式风电技术的发展路径，加强与国内外相关企业和科研机构的合作，共同推动技术的进步和成本的降低。同时，还应关注新政对深海漂浮式风电的影响，及时调整战略方向，确保项目的顺利推进。

三是建议积极探索海上新能源同场开发的模式，加强与相关企业和科研机构的合作，共同推动技术的创新和应用的推广。同时，还应注重项目的经济效益和可持续性，确保项目的顺利实施和长期运营。

四是建议积极探索海上风渔融合的发展模式，加强海上风电场场址海域的综合利用，注重项目的生态环境影响和社会效益，坚持生态优先的发展理念，降低环境影响，建立长期的环境监测机制，做好生态补偿和修复预案，确保项目的可持续发展。

五是建议积极探索海上风电制氢的技术路径和商业模式，加强与氢能企业和科研机构的合作，共同推动技术的进步和成本的降低。同时，还应关注氢能市场的需求和政策变化，及时调整战略方向，确保项目的顺利实施和长期运营。

海上风电作为未来绿色能源供给的重要组成部分，其技术发展趋势正在趋于多元化。风电机组的大型化、深海漂浮式风电的探索以及产业融合发展共同绘制了一幅波澜壮阔的蓝图。风电机组的大型化不仅提升了发电效率，降低了成本，还为实现更高层次的能源利用奠定了技术基础。深海漂浮式风电的兴起，则标志着海上风电正逐步向更广阔的深海领域迈进，解锁了更多优质资源，展现了巨大的市场潜力。而产业融合的发展模式，则通过风电与光伏、波浪能、潮流能、渔业、氢能等产业的深度融合，实现了资源的最大化利用和经济的多元化发展，为可再生能源的广泛应用和可持续发展开辟了新的篇章。未来，随着技术的不断进步和政策的持续支持，海上风电必将以更加稳健的步伐，继续引领全球能源转型的浪潮，为构建绿色低碳、可持续发展的未来贡献力量。