中船海裝：降本與創新是漂浮式風電發展的破題之法
隨著全球對可再生能源的需求不斷增長，海上風電作為清潔能源的重要來源，正日益受到各國關注。其中，在深遠海風能開發領域，漂浮式海上風電技術以其獨特的優勢，正成為全球能源轉型的新寵。
11月1日-3日，由中國海上風電網主辦的第二屆中國深遠海海上風電大會在廣州舉行。大會以「技術創新·深耕遠海」為主題，圍繞深遠海風電規劃、勘測、開發建設、配套產業的技術創新、漂浮式海上風電等內容展開研討。作為國內海上風電的先行者和漂浮式海上風電的開拓者，中船海裝應邀出席大會，並聚焦漂浮式海上風電的技術探索與思考進行了交流分享。
技術創新 助推漂浮式風電發展
據全球風能理事會（GWEC）統計，全球近80%的海上風力資源潛力分布在60米以上的海域。但由於巨大的成本和技術挑戰，即便在歐洲，浮式風場的數量也屈指可數。截至2023年5月，全球漂浮式海上風電機組累計投運容量在20.6萬千瓦左右，累計投運數量約36台。其中，7台樣機在完成測試工作後被拆除。投運的小批量或商業化項目共4個，總容量在15.9萬千瓦左右。
由於起步較早，歐洲漂浮式風電已進入小批量預商業化階段，從概念設計、室內試驗到小型樣機研發、樣機長期運行，再到大兆瓦漂浮式機組示範應用，國外已形成一套完整的開發路徑。相比之下，中國的漂浮式風電發展還處於樣機示範階段，目前已實現安裝的漂浮式機組樣機只有4台，總裝機容量僅為23兆瓦，這意味中國的漂浮式風電發展之路任重道遠。
「扶搖號」是中船海裝在2022年推出的一款漂浮式海上風電裝備，是中國首台按深遠海進行設計、工程實施及測試驗證的浮式風電裝備。該裝備採用半潛式基礎技術路線和風電機組、浮式基礎、系泊錨固、動態海纜一體化建模及仿真設計，具有安裝方便、成本可控、維護難度低、可靠性高等優勢特點。
該風電裝備於今年8月在智能微網模式下運行發電，它的成功研發和應用，是中船海裝在漂浮式海上風電領域的一項重要突破，助力我國漂浮式風電技術達到一個新高度。目前，中船海裝已具備了從氣象環境資源數據出發開展浮式風電裝備研製的正向設計及實施能力，以及總體設計技術、一體化仿真分析技術、水池縮比試驗驗證技術、適應性優化技術、建造施工技術等浮式風電全流程技術開發能力，可為漂浮式風電開發建設提供一站式整體解決方案。
降本增效 破局漂浮式風電未來
儘管目前國內在漂浮式風電開發技術方面日趨成熟，但要實現漂浮式風電的批量化、商業化應用還面臨許多挑戰，其中最大的挑戰就是造價太高。風電平價時代，要推動漂浮式風電實現長足發展，還需在降本增效方面尋求破解之法。
機組大型化是降本最直接的手段。風電機組尺寸的增長是降低度電成本的一個重要因素，更大的單機功率在提升發電量的同時，可有效節約用海面積、降低機位點數量，進而降低海上風電場工程建設與運維成本。中船海裝開發的新一代漂浮式風電裝備，將匹配18兆瓦平台機組，風輪直徑為260米，更大的掃風面積，更高的發電收益，將促進風電裝備成本進一步降低。
全流程一體化設計可從源頭控制成本。從裝備層面，風電機組與浮式基礎一體化設計，除更好地利用風資源、提高能源利用效率外，還可提高裝備的可靠性和穩定性，減少運維成本和風險。從工程實施層面，將裝備設計與工程實施方案結合起來，可以更好地協調各環節工作，減少不必要的成本和資源浪費，提高工程實施的整體效率和質量。
數字化、智能化提升可降低運行成本。數字化和智能化技術的進步可以提高浮式風電的穩定性和可靠性，增強風電設備的故障診斷和預防能力，降低機組運行成本。通過智能化監測和控制系統，可以對風電設備的運行狀態進行實時監控和數據分析，及時發現和解決潛在的問題，避免設備損壞和停機事故發生。同時，數字化和智能化技術還可以實現風電設備遠程監控和管理，提高運維效率，減低維護成本。
規模化、多場景開發可降低綜合造價。漂浮式風電裝備的機組、浮體、系泊系統、施工費用分別占比15%、30%、20%、25%左右，經測算，當單體規模達200兆瓦以上時，漂浮式風電的單位成本和度電成本可顯著下降。因此，要實現漂浮式風電綜合降本，規模化、多場景開發是有力舉措。
目前，中船海裝在漂浮式風電多場景應用上已進行了充分探索，在風光儲一體化建設和智能微電網技術應用上也擁有豐富經驗，再加上中國船舶集團風電產業鏈的協同開發，浮式風電+深海養殖+海上制氫+海水淡化+智慧能源島+海洋文旅……一體化融合發展的藍色海洋經濟綜合體就在前方。
道阻且長，未來可期！這恰是我國漂浮式海上風電發展的真實寫照。隨著漂浮式技術不斷進步和廣泛的商業化應用，在不久的將來，漂浮式海上風電將有望成為我國能源結構轉型的重要支撐。在漂浮式風電高質量發展的藍圖上，中船海裝將繪出濃墨重彩的一筆。（黃楸評、肖紅波）