2023年，我国海上风电发展迈入新拐点。
困扰海上风电发展的多重因素，都得以厘清或实现突破。如广东国管海域海上风电项目竞配正式启动，自然资源部发布推进海域立体设权工作通知，广西完成区首个分层设权方式不动产登记等。
与此同时，越来越多的省份提出了超预期规划，释放了大量的开发资源。《“十四五”可再生能源发展规划》提出，“十四五”期间，我国重点建设山东半岛、长三角、闽南、粤东、北部湾五大海上风电基地集群。
就像当年对三北地区资源的开发奠定了今天的产业格局，每一次新场景的爆发，都将有望重塑产业格局。大基地如此，海上风电亦是如此。
目前，各类资源已经在围绕海上风电争相布局，风机大型化就是显著的趋势之一。但是，整体看，我国海上风电产业依然处在发展初期阶段。从风机设计，到海上吊装，再到后期运维，以及全生命周期的降本增效，都面临着一系列风险和挑战。
面对即将大规模释放的海上风电，产业链准备好了吗？2023年10月，在全球风电行业权威盛会——2023北京国际风能大会暨展览会（CWP2023）上，来自海内外的机构和企业，就如何推动海上风电稳定健康发展，分享经验和思考。
海上风电如何降本增效
2021年，我国海上风电进入平价时代。降本增效依然是行业的主旋律。
风机大型化成为行业降本增效的重要手段。今年以来，金风科技在推出”GWH252-16MW机组之后，又推出面向不同风速特点海域开发设计的全新系列海上机组，叶轮直径26X，功率涵盖12.X~16.X。
依托模块化设计的Model Z平台，远景推出EN-270/14MW深远海智能风机、EN-252/14MW。
明阳智能则推出战略性产品——全球最大MySE22MW海上机组。据了解，该机组针对广东、福建等超Ⅰ类风速区域研发，可适用于固定式和漂浮式风电应用场景。
在大型化趋势下，如何保证机组的高可靠性？远景能源风机产品首席专家高猛表示，整机厂商若无法合理有效驱动产业链，对于大部件的设计及质量管控上缺乏经验，将很难有效做质量管控。他介绍，远景很早就开始投入大部件的自研自制，近两年仍在加大力度。目前，远景已经具备大部件的独立设计及生产供应能力，拥有叶片和齿轮箱的批量制造能力。
他强调，只有贯通穿透产业链的大部件技术，才算真正打通失效模式管控的最后一公里。风电可靠性的追求没有终点。
中船海装研究院副院长文茂诗表示，如何进一步提升基础能效，降低海上风电的开发成本，仍是产业当期面临的受要技术问题。从中船海装打造平台机型的经验出发，我认为通过整机核心参数匹配设计，全局最优的载荷优化迭代，成熟IPC技术及再创新三个方面有助于破局海上风电的平价。
金风科技还从系统性的角度规划了降本增效方案。金风海洋工程有限公司副经理冒锦玉指出，未来的风电开发不再是单一风机制造，而是一个完整的生态系统，涉及到从风场开发、设计制造以及建设运维等一系列环节。
他介绍，金风海洋打算以自身为平台，打通整个建设环节，统筹考虑，避免仅从单一环节考虑导致整个风场开发成本的提高。同时，金风海洋将从机组交付到吊装运维，统筹规划，从安全、成本、质量、效率四个方面，为客户提供一整套关于风机建设，设计制造，基础打桩，海缆铺设以及吊装运营维护等一系列高效并且低成本的运输方案以及吊装方案。
迎接深远海开发挑战
随着近海风资源开发趋近饱和及用海限制，深远海正成为海上风电发展新方向。
数据显示，目前，全国深远海海上风电规划共布局41个海上风电集群，预计总容量290GW，是近海的三倍。深远海海洋环境复杂，气象水文恶劣，遭遇台风、地震带等几率更大，建设成本、输电成本、运维成本更高。
当下，深远海海上风电开发还面临着一系列具体的挑战。
上海电气风电集团股份有限公司工程服务分公司服务产品开发部副部长刘磊指出，海上的运维窗口期时间短，船舶费用比较高，是海上风电项目开发遇到的普遍困扰。
他介绍，作为海上风电的代表性企业，电气风电实现了大规模的海上装机，在大规模项目的经验积累中，创新性地应用空中化工装，特种化吊具和智能化运维设备，不仅增加了窗口期，还缩短了吊装时间，同时实现无人化、少人化运维的创新性突破。
在运维上，海上风电也面临着一系列难题。北京千尧新能源科技开发有限公司总经理助理赵大军指出，海上风电在船舶登乘方面，船舶升沉的变化会带来的安全性隐患，船舶到风机登乘平台的可达率低。
为应对上述问题，千尧科技提供智慧登乘的解决方案，通过小型风电运维船加小型波浪补偿栈桥相结合的策略，不仅有效解决安全性的问题，同时又节省了对于传统大型廊桥的大规模支出。未来，千尧科技将进一步开展关于大型的海上伸缩式波浪补偿的研究，扩充智慧登乘的解决方案库。
由于深远海风高浪急特点，在这样的环境中铺设海缆存在安装故障率高、海缆折断频发生等问题。豪氏威马（中国）有限公司副总经理唐述武提供一组参考数据，深远海因安装导致的故障率大概在20%到70%之间。
他介绍，为减少着陆点变化、海缆张力变化以及悬垂海缆波动，豪氏威马通过应用海浪补偿的设备，提高工作性能，增加工作窗口期，最大化工作时间并提高整个海缆完整性，减少海缆故障导致的停机问题，助力海上风电发展。
在专业的海上风电工程装备上，挪威乌斯坦中国区副总经理杜可介绍，目前，欧洲的海洋风电船舶已经朝着专业化、细分化的方向发展。海上风电项目从早期铺缆，到塔筒、机舱及叶片的吊装，包括后期的安装调试和运维以及生命周期结束之后的退役都有专业船舶来完成响应的工作。
他表示，乌斯坦公司业务聚焦于海洋工程的船舶领域，积累了非常丰富的海洋工程经验，希望能够服务于中国的海上风电建设。
多业态融合发展
对海上风电发展形态，行业已经形成共识：未来，海上风电技术将随市场而动，向深远海、漂浮式、高可靠性、低成本、产业融合、大型化等多个方面演进。
目前，丹麦、德国、比利时等国都提出了以海上风电为核心的”能源岛“建设规划。在国内，明阳智能在远海综合能源生态领域，也做出一定探索。
风能大会上，明阳智慧能源集团股份公司风能研究院软件数字化室主任孙启涛指出，目前走向深远海我们仍面临多重挑战，包括数据积累和体系建设不足，缺乏对深远海广域环境的感知；深远海网络通信的安全性和稳定性仍有待提高；对于感知体系的态势预估模型有待完善；测试窗口期短，运维难度大等方面的问题亟待解决。
他表示，未来，走向深远海是大势所趋。深远海的未来场景是新型生态化，深远海综合能源的生态不仅停留在海上风电，海洋牧场，还包括海水制氢、波浪能、储能的应用。希望明阳智能通过数字化、信息化技术的发展，推进Deep Fusion X平台的广泛应用，进一步推动海洋粮仓，海上综合能源示范应用的创新发展。
产业链协同发力
近期，全球风能理事会发布的《2023年全球海上风电报告》显示，2022年，全球海上风电新增装机量达880万千瓦，是有史以来海上风电装机增量第二高的年份。其中，中国、英国、法国等海上风电装机量尤为显著。
其中，中国更是连续数年稳居全球最大海上风电市场，去年海上风电新增装机量超过500万千瓦，成为推动全球海上风电装机量增长的绝对主力。
面对国内蓬勃的海上风电市场，产业链上下游企业也围绕行业痛点，推出自己的解决方案。
腐蚀问题是海上风电面临的主要困扰之一。海虹老人北亚投资有限公司业务拓展部经理王璟表示，腐蚀的产生通常伴随四个基本要素，金属本身比较活跃的一些地方会产生阳极，不活跃的地方产生阴极，通过电解质，比如水和湿度比较高的液体，会形成一种导电体，然后在阳极到阴极有一个电离子回路的回旋，回路的电路形成，这样造成腐蚀，所以我们解决腐蚀的问题，就要尽量规避或者是延缓这个四个因素的发生，这个就是我们称之为控制腐蚀。
针对腐蚀问题，佐敦涂料（张家港）有限公司电力行业经理陈景鑫介绍，应用佐敦免维护涂料方案，在浪溅区的风机基础，塔筒，高速运转的叶片以及海上的升压站区域，可实现30年以上的免维护，从而在海上风电整个生命周期内实现降本。新建阶段的降本来自于腐蚀余量优化，防腐阶段的降本在于直接减少了一个防腐维修的工程量以及人员长期成本，两环节综合考量，整个生命周期内单桩成本可以从62万降低15万。
Polytech A/S材料研发总监拉斯姆斯·康·约翰森指出，叶片腐蚀的程度和时间与风机的设计及环境因素息息相关，通过设置下相关模型，叶片的腐蚀过程可以被预测，并且计算出前缘防护的长度。
他介绍，为了减少叶片的腐蚀，Polytech A/S也可以进行风机设计和运行环境的改变，并给出相关调整与腐蚀变化的量化分析。全球降雨图和风速图的准确的测绘使我们模型的数据基础，Polytech A/S据此计算具体地点风机叶片的受腐蚀情况。
会上，隔而固（青岛）振动控制有限公司总工程师高星亮分享了调谐质量减振器在海上风电安装中的应用。
他指出，通过研究调谐质量减振器可以发现，TMD是解决风电发电机问题的有效手段。在安装阶段，调谐质量减振器的应用，可有限抵减不规则的机舱摆动，节省60%的安装时间。同时，在风机领域，调谐质量减振器不仅可用于解决风振问题，包括垂直运输，风机运输，升压站及噪声控制等方面均可应用。
