在全球能源轉(zhuǎn)型的浪潮中，海上風(fēng)電以其豐富的資源、廣闊的空間和清潔高效的特性，正逐步成為推動(dòng)綠色低碳發(fā)展的重要引擎。隨著技術(shù)進(jìn)步、成本下降及政策支持力度的加大，海上風(fēng)電正以前所未有的速度駛?cè)氚l(fā)展的快車道，開(kāi)啟了一場(chǎng)波瀾壯闊的藍(lán)海新篇章。本文將結(jié)合風(fēng)電機(jī)組大型化、深海漂浮式風(fēng)電以及產(chǎn)業(yè)融合三大維度，對(duì)海上風(fēng)電的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行剖析，并提出針對(duì)龍?jiān)措娏Ｉ巷L(fēng)電的發(fā)展建議。

一、風(fēng)電機(jī)組大型化：效能躍升的新篇章

風(fēng)電機(jī)組的大型化是近年來(lái)海上風(fēng)電領(lǐng)域最顯著的趨勢(shì)之一。隨著制造工藝的進(jìn)步和研發(fā)能力的增強(qiáng)，風(fēng)電機(jī)組的單機(jī)容量不斷攀升，從表1中可以看出，風(fēng)電機(jī)組的單機(jī)容量在過(guò)去十年中實(shí)現(xiàn)了快速增長(zhǎng)，從早期的幾兆瓦級(jí)躍升至當(dāng)前的十兆瓦級(jí)，甚至已有二十二兆瓦乃至更高容量的機(jī)組出現(xiàn)。大型化不僅意味著單臺(tái)風(fēng)電機(jī)組能夠捕獲更多的風(fēng)能，提高發(fā)電效率，還減少了單位千瓦裝機(jī)所需的設(shè)備數(shù)量和占地面積，從而降低了基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和運(yùn)維成本。

風(fēng)電機(jī)組大型化的背后，是一系列技術(shù)創(chuàng)新的支撐。葉片長(zhǎng)度的增加、塔筒高度的提升、支撐系統(tǒng)的增強(qiáng)、傳動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)化以及高效發(fā)電機(jī)的應(yīng)用，都是實(shí)現(xiàn)大型化的關(guān)鍵。同時(shí)，先進(jìn)的控制系統(tǒng)和智能算法的應(yīng)用，使得風(fēng)電機(jī)組能夠更精準(zhǔn)地捕捉風(fēng)向變化，優(yōu)化發(fā)電策略，進(jìn)一步提升發(fā)電效率。這些技術(shù)創(chuàng)新不僅推動(dòng)了風(fēng)電機(jī)組大型化的進(jìn)程，也為海上風(fēng)電的可持續(xù)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

然而，這一進(jìn)程也伴隨著一系列挑戰(zhàn)。特別是在臺(tái)風(fēng)等極端天氣條件下，大型風(fēng)電機(jī)組對(duì)可靠性的需求更為迫切，機(jī)組及其基礎(chǔ)的抗風(fēng)浪能力成為確保風(fēng)電場(chǎng)安全運(yùn)行的關(guān)鍵因素。此外，大型機(jī)組的運(yùn)輸與安裝流程變得更為復(fù)雜且艱巨，往往需要依賴特定的運(yùn)輸船舶與吊裝設(shè)備。為應(yīng)對(duì)這些難題，亟需政府、企業(yè)及高校等科研機(jī)構(gòu)攜手并進(jìn)，通過(guò)綜合規(guī)劃產(chǎn)業(yè)發(fā)展，共同探尋海上風(fēng)電發(fā)展的最佳平衡點(diǎn)。

二、深海漂浮式風(fēng)電：探索未知的藍(lán)海

2024年12月23日，自然資源部印發(fā)《自然資源要素支撐產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展指導(dǎo)目錄（2024年本）》的通知，明確新增海上風(fēng)電項(xiàng)目應(yīng)在離岸30千米以外或水深大于30米的海域布局。隨著近海風(fēng)電資源的逐步開(kāi)發(fā)和新政落地，對(duì)海上風(fēng)電提出了更高的挑戰(zhàn)，預(yù)計(jì)深海漂浮式風(fēng)電將成為未來(lái)海上風(fēng)電發(fā)展新的增長(zhǎng)點(diǎn)。相比固定式海上風(fēng)電，漂浮式風(fēng)電能夠突破水深和海底地質(zhì)條件的限制，將風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)在更深、更廣的海域，從而解鎖更多優(yōu)質(zhì)的風(fēng)能資源。然而，深海漂浮式風(fēng)電也面臨著諸多技術(shù)挑戰(zhàn)，如浮式基礎(chǔ)的穩(wěn)定性、電纜鋪設(shè)的復(fù)雜性、運(yùn)維難度的增加等。因此，技術(shù)突破成為推動(dòng)深海漂浮式風(fēng)電發(fā)展的關(guān)鍵。

近年來(lái)，各國(guó)在深海漂浮式風(fēng)電技術(shù)方面取得了顯著進(jìn)展。各類浮式基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，包括半潛式、單柱式和張力腿式等，已被廣泛應(yīng)用于示范項(xiàng)目之中。半潛式基礎(chǔ)適用水深通常大于40米，其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、安裝方便、部署靈活，適用水深范圍較廣，技術(shù)較為成熟，缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)重量大，在極端環(huán)境條件下波頻運(yùn)動(dòng)較大。單柱式基礎(chǔ)適用水深通常要求大于100米，結(jié)構(gòu)通過(guò)壓載使平臺(tái)的重心遠(yuǎn)低于浮心，具有良好的穩(wěn)定性，柱式結(jié)構(gòu)垂蕩小，但需要吃水較深，對(duì)于組裝、運(yùn)輸和安裝挑戰(zhàn)較大。張力腿式基礎(chǔ)適用水深通常大于60米，平臺(tái)通過(guò)張緊的筋鍵在水中保持穩(wěn)定，系泊占用海域面積小，但對(duì)重量比較敏感，水平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)（縱蕩，橫蕩）較大，平臺(tái)需要大剛度張力筋鍵固定，系泊成本較高，安裝過(guò)程復(fù)雜。隨著持續(xù)的設(shè)計(jì)優(yōu)化與樣機(jī)試驗(yàn)，浮式基礎(chǔ)的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性在不斷提升。同時(shí)，智能化運(yùn)維技術(shù)的應(yīng)用也為深海漂浮式風(fēng)電的運(yùn)維管理提供了有力支持。通過(guò)遠(yuǎn)程監(jiān)控、故障預(yù)警和智能決策等手段，運(yùn)維人員能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理潛在問(wèn)題，確保風(fēng)電場(chǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

三種浮式風(fēng)電基礎(chǔ)型式

深海漂浮式風(fēng)電市場(chǎng)潛力巨大。隨著技術(shù)的不斷成熟和成本的逐步降低，深海漂浮式風(fēng)電將成為未來(lái)海上風(fēng)電發(fā)展的重要方向之一。特別是在一些風(fēng)能資源豐富但近海資源有限的國(guó)家和地區(qū)，深海漂浮式風(fēng)電將成為實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型和碳中和目標(biāo)的重要途徑。

三、產(chǎn)業(yè)融合：構(gòu)建多元化發(fā)展的新模式

1、海上風(fēng)能、光能、海洋能同場(chǎng)開(kāi)發(fā)

海上風(fēng)能、光能、海洋能同場(chǎng)開(kāi)發(fā)是一種創(chuàng)新的能源發(fā)展模式，它將海上風(fēng)電、海上光伏、波浪能、潮流能等多種海上新能源在同一場(chǎng)址進(jìn)行綜合開(kāi)發(fā)與利用。這種模式的出現(xiàn)，不僅是對(duì)傳統(tǒng)能源開(kāi)發(fā)方式的一次革新，更是對(duì)可再生能源領(lǐng)域的一次重要探索。江蘇省已于2024年開(kāi)展了海上光伏和海上風(fēng)電的同場(chǎng)示范項(xiàng)目申報(bào)工作，據(jù)悉，“十五五”期間海洋能的綜合應(yīng)用開(kāi)發(fā)也將成為能源領(lǐng)域的發(fā)展重點(diǎn)。

首先，從資源互補(bǔ)的角度來(lái)看，海上風(fēng)能、光能、海洋能各自具有不同的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。海上風(fēng)電具有穩(wěn)定、可預(yù)測(cè)性強(qiáng)的特點(diǎn)，而海上光伏則可以利用太陽(yáng)能進(jìn)行發(fā)電，波浪能和潮流能則能夠捕捉海洋中的動(dòng)能進(jìn)行轉(zhuǎn)換。這些能源在時(shí)間上和空間上存在一定的互補(bǔ)性，通過(guò)同場(chǎng)開(kāi)發(fā)，可以更加高效地利用這些資源，提高能源的綜合利用率。

其次，同場(chǎng)開(kāi)發(fā)模式通過(guò)共享基礎(chǔ)設(shè)施和優(yōu)化運(yùn)營(yíng)策略，顯著降低了成本并提高了經(jīng)濟(jì)效益。例如，海上風(fēng)電場(chǎng)和海上光伏電站可以共享升壓站、海底電纜等基礎(chǔ)設(shè)施，減少了重復(fù)建設(shè)的成本。同時(shí)，通過(guò)優(yōu)化運(yùn)營(yíng)策略，如協(xié)同調(diào)度、智能運(yùn)維等，可以進(jìn)一步提高能源的生產(chǎn)效率和可靠性，降低運(yùn)維成本。

最后，海上風(fēng)能、光能、海洋能同場(chǎng)開(kāi)發(fā)模式促進(jìn)了技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)升級(jí)。這一模式的實(shí)施需要先進(jìn)的技術(shù)支持和創(chuàng)新的解決方案，如高效的光伏組件、先進(jìn)的儲(chǔ)能技術(shù)、智能的運(yùn)維系統(tǒng)等。這些技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用不僅推動(dòng)了可再生能源領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步，還促進(jìn)了相關(guān)產(chǎn)業(yè)的升級(jí)和發(fā)展。

2、海上風(fēng)漁融合

海上風(fēng)漁融合是另一種值得關(guān)注的產(chǎn)業(yè)融合模式。通過(guò)在海上風(fēng)電場(chǎng)發(fā)展?jié)O業(yè)養(yǎng)殖等產(chǎn)業(yè)活動(dòng)，可以實(shí)現(xiàn)風(fēng)能與海洋資源的綜合利用。一方面，風(fēng)電場(chǎng)的建設(shè)和運(yùn)行對(duì)海洋生態(tài)環(huán)境的影響有限，且可以為漁業(yè)養(yǎng)殖提供電力、減流等有利條件；另一方面，漁業(yè)養(yǎng)殖等活動(dòng)也可以為風(fēng)電場(chǎng)提供一定的經(jīng)濟(jì)收益和生態(tài)服務(wù)價(jià)值。這種融合發(fā)展的模式不僅促進(jìn)了海洋資源的多元化利用和可持續(xù)發(fā)展，還推動(dòng)了風(fēng)電產(chǎn)業(yè)與海洋經(jīng)濟(jì)的深度融合。

在政策支持方面，自然資源部發(fā)布的《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)海上風(fēng)電項(xiàng)目用海管理的通知》明確提出了多項(xiàng)政策措施，包括強(qiáng)化規(guī)劃管控、厲行節(jié)約集約利用海域資源、優(yōu)化用海審批流程以及堅(jiān)持生態(tài)用海原則等。該通知特別鼓勵(lì)立體復(fù)合利用海域資源，支持在已確權(quán)的海洋油氣開(kāi)發(fā)區(qū)、深遠(yuǎn)海養(yǎng)殖區(qū)等已開(kāi)發(fā)的海域內(nèi)建設(shè)海上風(fēng)電項(xiàng)目，并倡導(dǎo)采用“風(fēng)電+”綜合開(kāi)發(fā)利用模式，實(shí)現(xiàn)“一海多用”。廣東省和福建省也積極響應(yīng)，出臺(tái)了相應(yīng)的政策措施。值得一提的是，全球首個(gè)漂浮式“風(fēng)漁融合”項(xiàng)目“國(guó)能共享號(hào)”已成功收獲首批融合養(yǎng)殖大黃魚(yú)，并成功應(yīng)對(duì)了超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)等極端天氣挑戰(zhàn)。此外，“明漁一號(hào)”等實(shí)踐項(xiàng)目也取得了顯著成效。這些成功案例不僅為風(fēng)漁融合發(fā)展提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)，也為我國(guó)海洋經(jīng)濟(jì)的持續(xù)健康發(fā)展注入了新的活力和動(dòng)力。

全球首個(gè)漂浮式風(fēng)漁融合項(xiàng)目“國(guó)能共享號(hào)”

3、海上風(fēng)電制氫

海上風(fēng)電制氫是海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展的又一重要方向。通過(guò)利用海上風(fēng)電產(chǎn)生的電力進(jìn)行電解水制氫，可以將風(fēng)電這種間歇性的可再生能源轉(zhuǎn)化為氫能這種可儲(chǔ)存、可運(yùn)輸?shù)哪茉葱问健淠芫哂星鍧嵏咝А?yīng)用廣泛等優(yōu)點(diǎn)，是未來(lái)能源體系的重要組成部分，為實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型和碳中和目標(biāo)提供了新的路徑和選擇。目前，海上制氫面臨著成本較高和消納難等問(wèn)題的挑戰(zhàn)，相信通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新降低制氫成本，擴(kuò)大氫能應(yīng)用領(lǐng)域并加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)以提升消納能力，同時(shí)整合可再生能源資源，加強(qiáng)政策引導(dǎo)與國(guó)際合作，能夠推動(dòng)海上制氫產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)、高效、可持續(xù)地發(fā)展。

四、發(fā)展建議

一是建議公司深化與風(fēng)機(jī)廠家的合作，推進(jìn)海上風(fēng)機(jī)一體化設(shè)計(jì)工作，同時(shí)在確保技術(shù)可靠的基礎(chǔ)上，積極采用新型技術(shù)以提升海上風(fēng)電發(fā)電效率并優(yōu)化成本結(jié)構(gòu)，同時(shí)強(qiáng)化運(yùn)維管理體系，保障機(jī)組持續(xù)穩(wěn)定高效運(yùn)行。

二是建議龍?jiān)措娏Ψe極探索深海漂浮式風(fēng)電技術(shù)的發(fā)展路徑，加強(qiáng)與國(guó)內(nèi)外相關(guān)企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)的合作，共同推動(dòng)技術(shù)的進(jìn)步和成本的降低。同時(shí)，還應(yīng)關(guān)注新政對(duì)深海漂浮式風(fēng)電的影響，及時(shí)調(diào)整戰(zhàn)略方向，確保項(xiàng)目的順利推進(jìn)。

三是建議積極探索海上新能源同場(chǎng)開(kāi)發(fā)的模式，加強(qiáng)與相關(guān)企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)的合作，共同推動(dòng)技術(shù)的創(chuàng)新和應(yīng)用的推廣。同時(shí)，還應(yīng)注重項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益和可持續(xù)性，確保項(xiàng)目的順利實(shí)施和長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)。

四是建議積極探索海上風(fēng)漁融合的發(fā)展模式，加強(qiáng)海上風(fēng)電場(chǎng)場(chǎng)址海域的綜合利用，注重項(xiàng)目的生態(tài)環(huán)境影響和社會(huì)效益，堅(jiān)持生態(tài)優(yōu)先的發(fā)展理念，降低環(huán)境影響，建立長(zhǎng)期的環(huán)境監(jiān)測(cè)機(jī)制，做好生態(tài)補(bǔ)償和修復(fù)預(yù)案，確保項(xiàng)目的可持續(xù)發(fā)展。

五是建議積極探索海上風(fēng)電制氫的技術(shù)路徑和商業(yè)模式，加強(qiáng)與氫能企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)的合作，共同推動(dòng)技術(shù)的進(jìn)步和成本的降低。同時(shí)，還應(yīng)關(guān)注氫能市場(chǎng)的需求和政策變化，及時(shí)調(diào)整戰(zhàn)略方向，確保項(xiàng)目的順利實(shí)施和長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)。

海上風(fēng)電作為未來(lái)綠色能源供給的重要組成部分，其技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)正在趨于多元化。風(fēng)電機(jī)組的大型化、深海漂浮式風(fēng)電的探索以及產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展共同繪制了一幅波瀾壯闊的藍(lán)圖。風(fēng)電機(jī)組的大型化不僅提升了發(fā)電效率，降低了成本，還為實(shí)現(xiàn)更高層次的能源利用奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。深海漂浮式風(fēng)電的興起，則標(biāo)志著海上風(fēng)電正逐步向更廣闊的深海領(lǐng)域邁進(jìn)，解鎖了更多優(yōu)質(zhì)資源，展現(xiàn)了巨大的市場(chǎng)潛力。而產(chǎn)業(yè)融合的發(fā)展模式，則通過(guò)風(fēng)電與光伏、波浪能、潮流能、漁業(yè)、氫能等產(chǎn)業(yè)的深度融合，實(shí)現(xiàn)了資源的最大化利用和經(jīng)濟(jì)的多元化發(fā)展，為可再生能源的廣泛應(yīng)用和可持續(xù)發(fā)展開(kāi)辟了新的篇章。未來(lái)，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和政策的持續(xù)支持，海上風(fēng)電必將以更加穩(wěn)健的步伐，繼續(xù)引領(lǐng)全球能源轉(zhuǎn)型的浪潮，為構(gòu)建綠色低碳、可持續(xù)發(fā)展的未來(lái)貢獻(xiàn)力量。