風起“鏈”興 蝶變的中國海上風電

　　海上風電作為戰略新興領域的重大產業鏈，是海洋強國戰略的支撐點，也是實現“雙碳”目標的主力軍。三峽集團協同產業鏈合作伙伴從上海東海大橋“起跑”到全球大功率風機“領跑”，推動我國海上風電產業高質量發展。即日起，三峽小微開設“海上新三峽”專欄，講述海上風電產業鏈高質量發展的故事。

　　本網訊(雷海超 李菁)剛剛過去的10月，中國海上風電捷報頻傳。

　　10月12日，東方電氣集團研發的全球單機容量最大26兆瓦海上風電機組在福建三峽海上風電國際產業園下線;10月15日，三一重能風電試驗中心正式投運了一臺35兆瓦級六自由度風電整機試驗臺;10月16日，中船科技旗下中船海裝發布H305-25MW平臺海上風電機組;10月17日，金風科技發布全新一代海陸旗艦產品，新一代深遠海旗艦產品單機容量覆蓋20兆瓦至25兆瓦……

福建三峽海上風電國際產業園

　　一臺海上“大風車”由機艙、葉輪、葉片和塔筒等組成，總共需要上萬個零部件……中國海上風電單機容量不斷攀升的背后，一代又一代風電人勇攀科技高峰，推動全產業鏈不斷升級。

　　低碳發展 海風“吹”來新產業

　　近年來，低碳發展成為各國共識，風電、光伏等新能源形式已登上能源發展的舞臺。

　　2006年，國家發展改革委印發通知，同意中國長江三峽工程開發總公司(現更名為中國長江三峽集團有限公司)在做好濱海風電場建設的同時，發揮水利工程建設和水下施工的優勢，開展海上風電場建設的前期及施工技術研究試驗工作，為我國海上風電建設創造條件。

三峽集團江蘇響水近海風電場——國內首個商業化運行的海上風電場

　　2016年10月17日，在江蘇鹽城，三峽集團江蘇響水近海風電場實現全容量并網發電。由灘涂、潮間帶向近海依次挺進，作為國內首個商業化運營的海上風電項目，響水項目拉開了我國海上風電發展的大幕。

　　如今，我國海上風電累計裝機容量3770萬千瓦，鹽城海上風電裝機容量超過554萬千瓦。巨大的市場也讓鹽城匯聚了風電整機和零部件的多家頭部企業，風機多數關鍵部件在鹽城就能找到供應商，全部零部件的95%在江蘇集成，形成“3小時供應鏈”。

　　與江蘇鹽城情況類似，福建福州因海上風電開發帶動當地海上風電產業鏈由無到有、由小變大。

　　2016年，福州興化灣建成了全國首個大功率海上風電試驗場，創造國內海上風電機型最多、最新、單機容量最大紀錄，極大推動海上風電先進裝備制造國產化、高端化的進程。與此同時，在距離試驗海上風電場不遠的沙灘上，福建三峽國際海上風電產業園也拔地而起。

　　像這樣的故事還在廣東陽江等地上演。2021年12月26日，我國首個百萬千瓦級海上風電項目——三峽陽江沙扒海上風電場實現全容量并網發電。海上風電開發助力陽江市打造全產業鏈高度一體化的廣東(陽江)國際風電城，推動金風科技、明陽智能、東方風電、寧波東方、龍馬鑄造、粵水電、江蘇中車等22家風電產業鏈上下游企業落戶陽江，帶動總投資近200億元，基本涵蓋了風電裝備制造全產業鏈。

三峽陽江沙扒海上風電場海升壓站 攝影：陳磊

　　當前，我國已形成從開發建設到配套服務的海上風電完整產業鏈。6月24日，全國科技大會、國家科學技術獎勵大會、兩院院士大會在京召開，三峽集團“海上風電安全高效開發成套技術和裝備及產業化”項目獲得2023年度國家科學技術進步獎一等獎。

　　根據風能專委會的統計，全球風電葉片、齒輪箱、發電機等零部件，60%-70%是在中國生產制造，因為中國擁有全球最完善、成本最優的全套產業鏈供應鏈。此外，風電帶動的直接和間接就業人數約200萬人，20年來貢獻的總產值高達10.4萬億元。

　　平價上網 撬動產業鏈升級

　　自2022年開始，我國海上風電正式進入平價上網時代，降本增效成為海上風電必須要跨過的坎。

　　“風電機組制造需要的原材料包括鋼、鋁、銅、永磁材料等，其中鋼材的用量占到整個機組總重量的90%。這些原材料的成本是市場所決定的，通常不會有較大變動。只有通過提高機組單機容量，才能降低機組的單位千瓦造價。而且，單機容量的提升還可以減少項目所需機組數量，進而減少施工點位，降低施工成本。”風電行業內一位資深專家表示。

　　我國海上風電機組從單機容量1.5兆瓦到8兆瓦，用了13年時間;而從8兆瓦機組到16兆瓦機組，僅用了3年左右。如今，單機容量26兆瓦海上風電機組已經下線，各大風機廠商也紛紛發布單機容量超過20兆瓦的機型。

　　單機容量邁入新的數量級，是機組的簡單放大嗎?“還真不是!我專門請教了業內的專家。專家說，為了突破20兆瓦的發電機技術，在冷卻技術、繞組技術方面都要進行大幅創新提升，甚至徹底改變。引入的多繞組、雙路循環冷卻技術，是突破20兆瓦級發電機技術瓶頸的關鍵技術。” 世界風能協會副主席、中國可再生能源學會風能專業委員會秘書長秦海巖說。

　　大兆瓦機組的迭代，是涵蓋“研發設計-裝備制造-資源開發-運維服務”海上風電全產業鏈的一系列質變。

　　剛剛下線的26兆瓦級海上風力發電機組，輪轂中心設計高度185米，相當于63層居民樓。這樣的高度只有今年5月交付的2000噸自升式海上風電安裝平臺——“大橋海風”號等最新一代海上風電安裝平臺才可以吊裝。

　　近十余年，我國自主研發設計并交付包括安裝平臺、起重船、布纜船、風電運維母船和半潛運輸船等在內多艘風電施工船機，覆蓋了海上風電施工全產業鏈所有核心裝備。

　　海上風電產業鏈具有鏈條長、關聯度大、帶動性強、輻射范圍廣等特點，建設海上風電產業鏈是實現風電全產業建鏈、海洋經濟產業強鏈補鏈延鏈的有效路徑。“要凝聚力量，以科技創新支撐共鏈協同，加強統籌規劃，發揮產業集群優勢，大力推進技術創新，形成技術標準體系，實現我國海上風電高質量創新發展。”中國工程院院士舒印彪表示。

　　追風逐夢 勇攀技術新高峰

　　2023年6月28日，全球首臺單機容量16兆瓦海上風電機組在三峽集團福建海上風電場成功吊裝，單機容量超過了丹麥廠商約一年前實現吊裝的15兆瓦海上風電機組。

暮色中的16兆瓦海上風電機組 攝影：張涑湄

　　當前，我國海上風電在高端裝備制造能力、深遠海海上風電施工能力上達到國際水平。在未來高質量發展中，我國海上風電產業發展與國外廠商面臨的問題和挑戰是一樣的，都要在技術“無人區”攀登新高峰。

　　相比海上風電機組其他部件而言，葉片更可能成為機組大型化的卡點。越來越長的葉片會導致整體柔性增加，而風機葉片需要保障剛性，同時也要控制重量。“100多米長的葉片制造已進入‘技術無人區’，這將遇到‘超經驗’問題——以前的設計經驗不足以支撐我們葉片可靠性的設計。風電是一門實踐科學，很多問題不是光靠設計就可解決的，也不是在屋子里就能考慮周全的，需要靠實踐去發現問題、積累經驗并解決問題。”秦海巖表示。

　　深遠海已成為未來海上風電開發的主戰場。據中國可再生能源學會風能專業委員會估算，根據國家批復的各省份海上風電規劃，海上風電總量超過3億千瓦，其中的90%以上為常規意義上的深海或遠海風電項目。

 全球首臺抗臺風型漂浮式海上風電機組——“三峽引領號”

　　2021年，全球首個抗臺風型漂浮式風電機組及基礎平臺——“三峽引領號”并網發電;

　　2023年，國內首臺投運于水深超百米、距離海岸線超百公里的深遠海漂浮式風電平臺“海油觀瀾號”并網發電;

　　2024年，全球單體容量最大的漂浮式風電平臺“明陽天成號”完成安裝;

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　　“發展海上風電已成為國家加快經濟社會發展全面綠色轉型的重要方面，近海用海受到諸多因素限制，海上風電走向深遠海是必然趨勢。開發更優質風能資源和更少人類活動的深遠海將是未來風電的主戰場。預計‘十五五’期間，深遠海海上風電市場空間將進一步打開，百萬千瓦級的深遠海海上風電示范項目將不斷涌現。”三峽能源董事長朱承軍在接受媒體采訪時表示。

　　正如中國工程院原副院長杜祥琬所說，以前風電是“微不足道”，現在已做到“舉足輕重”，未來還要“擔當大任”。

　　本文配圖除署名外均由三峽能源提供

作者：雷海超 李菁