隨著海上風電集中連片規模化開發、配套產業鏈日趨成熟、裝備技術不斷革新以及施工成本下探控制，全球海上風電成本持續下降。據國際可再生能源署（IRENA）發布最新全球可再生能源發電成本報告《RENEWABLE POWER GENERATION COSTS IN 2022》顯示，2010-2022年，海上風電全球加權平均LCOE從0.197美元/kWh下降至0.081美元/kWh，下降了59%。
作為國內海上風電平價時代的破局者，在海風整機價格內卷2.0時代，如何進一步提高風能利用率？如何打造海上風場更優LCOE（平準化度電成本）？中船海裝以定制化整機設計、一體化結構設計以及智能化場控平臺等創新技術為出發點進行了分享。
定制化整機設計：實現最優匹配
在海上風電領域，每個區域的風資源條件和環境特點都是不同的，因此需要針對特定區域進行定制化的整機設計。中船海裝提出針對不同區域的定制化匹配設計方法，有別與傳統機型開發模式，在設計初期就與風場進行了全方位匹配。
該方法直接從末端入手，打通設計全鏈條，基于風場投資經濟性測算確定機型，再根據每個區域的特點，為每個區域量身定制最適合的機組，實現以電價、資源特征和風場投資收益為約束的整機核心參數高效匹配設計。
設計過程中采用全新一代全局最優載荷優化迭代算法，取消界面程序，以模型文件直接驅動，大幅縮短了迭代周期，提高了開發效率和代碼復用性，提高整個開發流程的效率和質量。通過定制化設計的整機，能夠確保其機組與區域內項目的實際需求更匹配，達到最佳的投資收益率。
一體化結構設計：減低綜合成本
中船海裝提出支撐結構一體化結構設計，融合國際先進大直徑單樁基礎樁-土相互作用優化分析方法，建立樁-土相互作用標準設計方法，搭建了海上風電機組-塔架-基礎一體化設計平臺，將支撐結構與整機耦合進行一體化設計，從而實現支撐結構的降本。采用支撐結構一體化設計，泥面處的載荷比分離式載荷降低了約25%。再加上支撐結構尋優技術，并結合一體化全時程耦合分析，能夠降低支撐結構成本10%以上。
智能化場控平臺：提升發電效率
中船海裝打造了智能化場控平臺，基于場群協同控制+互聯互通+人工智能+自適應調節，結合先進的軟硬件，能夠實現高效的遠程監控和管理。
其中，基于全域感知的風電機組自適應控制技術，通過人工智能算法，從感知到控制，做到了高效精準識別和自適應控制調節，可實現單機發電效率提升1%~3%；基于數據統計的偏航對風校準技術，通過收集風力發電機在各種條件下的發電數據，根據數據分析結果，對風力發電機的偏航角度進行校準，實現最有偏航角度追蹤，可實現單機發電效率提升0.2%~1.5%；場級降載控制技術，運用先進的傳感器和算法，可以識別出陣風、極端湍流等極端風況，提前采取相應的控制策略，以避免或減少潛在的風險；通過精準的扇區管理，可以更好地了解每個區域的風能分布和變化情況，從而優化風電機組運行，可實現對風電場內不同風力發電機組的協同控制，以達到整體效益的最大化。
此外，智能化場控平臺還可對關鍵零部件進行疲勞壽命監測，采用先進的數據分析和監測技術，通過獲取的設備運行數據和狀態信息分析，可以及時發現潛在的問題和故障，并自動調整運行參數以提高設備的運行效率。
作為“國家海上風力發電工程技術研究中心”平臺建設單位，作為深耕海上風電十余年的先行者，中船海裝始終堅持勇立潮頭、創新創造，不斷結合新形勢、新變化，推出符合市場需求、滿足客戶要求的產品和服務，通過定制化整機設計、一體化結構設計以及智能化場控平臺等技術創新，通過海上風電開發建設一站式整體解決方案等多點發力，全力助推我國海上風電的高質量、可持續發展。
來源：中船海裝
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