电气风电海上产品平台总监楚峥：深远海海上风电发展机遇与挑战

6月8-9日，由北极星电力网、北极星风力发电网主办的“迎风向海，迈入深蓝——第三届海上风电创新发展大会”成功召开，上海电气风电集团股份有限公司海上产品平台总监楚峥在大会上分享了《深远海海上风电发展机遇与挑战》。

他认为, 深远海风电是必然发展趋势，但同时也面临着以下几方面创新发展设计挑战：一是海上风电机组“大容量、轻量化、高可靠”趋势，单机容量和叶轮直径逐步增大；二是施工船机设备“大型化、专业化”；三是专业化的海上风电母港；四是运维母船，如何掌握应对深远海域海上风电的后市场服务是立足海上风电的关键；五是柔性直流，可适应大规模海上风电送出的需求；六是柔性低频输电，将是未来深远海海上风电送出另一技术发展方向；七是创新性固定式基础技术，八是漂浮式风电技术；九是海上风电大数据中心，可以通过政府、投资方、设备供应商、设计院等各相关方提供有力的数据支撑，实现数据交换、信息共享、价值共创，推进深远海海上风电健康发展。

他还建议，加强海上风电制氢、海洋牧场、油气平台供电等融合发展组合方式相关技术研究，综合利用海洋能，构建深海能源岛体系，打造世界级规模化深远海能源利用基地。

上海电气风电集团股份有限公司海上产品平台总监楚峥

发言整理如下：

楚峥：大家下午好！我是电气风电海上风电产品经理楚峥。今天想跟大家探讨的一个主题，就是《深远海海上风电的机遇与挑战》。

深远海是未来海上风电发展方向，目前海上风电规模化发展面临的挑战逐渐凸显，主要是两大矛盾，一是规模化发展需求与近海开发空间趋紧；二是海上风电补贴退坡与海上风电开发经济性之间的矛盾。无论是平价，还是当前的竞价，当前的电价水平对于整个海上风电的开发挑战是非常大的。海上开发的经济性，这也是一个主要的问题。

深远海海域风能资源比较优异，海事环保等限制性因素相对比较少，更适宜于规模化、集约化开发。通过这种规模化效应，从总体上降低整个海上风电度电成本。

各个省也陆续出台相关的政策文件，像福建、广东、上海、江苏、山东，也是相当于对深远海海上风电，包括集约式海上风电开发，起到引导和支持作用，海上风电从近海向深远海发展是一个必然趋势。

根据《中国风电发展路线图2050》，我国水深50到100米的近海固定式风电储量大概有2.5亿千瓦，50到100米的近海适用于浮动式风电储量大概有12.8亿千瓦，远海风能储量大概有9.2亿千瓦；

今年政府或将出台《深远海海上风电开发建设管理办法》，主要针对深远海海域用海管理体系（国家统筹、集约集中用海、核准主体、专属经济区用海管理体系）等管理措施进行研究，为深远海海上风电顺利开发奠定基础；

国家能源局《加快油气勘探开发与新能源融合发展行动方案》：要求形成海上风电与油气油田区域电力系统互补供电模式，积极有序开发漂浮式风电，为深远海油气平台输送绿色电力。

海上风电发展到今天，我个人觉得核心或者说根本问题，是海上风电的度电成本和经济性，这是需要全行业共同努力发展的一个总体目标。

以一个海上风电项目投资比例示意来看：

风机设备、塔筒及安装约占风电场总投资的30%-35%，占比最大；

风机基础及施工约占风电场总投资的20%-30%，水深越深、地质情况越复杂，占比越大；

海上升压站及海缆约占总投资15%，随着海域距离越远，投资占比也会越来越高。

深远海海域实现平价上网，其实是要求整个风电场项目投资要大幅度降低，主要还是需要通过科技创新和装备的升级来整体降低工程造价。

再看一下深远海域条件，深远海域离岸距离越来越远，水深又深，涌浪又大，施工建设难度也是越来越大的。

有些深远海域可能在台风路径上，极限风速更大，对于风电机组开发加大了难度。比如说现在深远海域苍南项目，50年一遇的平均风速达到60m以上，对于机组开发难度也增大。

地质情况，就是海床更为复杂，比如说东海远海海域表层普遍存在着一定厚度的淤泥，就是表层的物理学性能比较差。

随着单机容量不断增大，叶片也要跟着增长，才能够满足发电小时数和发电收益，轮毂高度也越来越高，现在达到150~160m，对风机安装船的要求会更高。

基础的尺寸，由于风轮需要随着容量的增大而增大，所以说整机的重量和尺度也是不断增大的，对运输、起吊、沉桩设备也提出更高的要求。

远海输电距离远，需要解决远距离输送问题，同时也存在着无功补偿、造价过高，需要采用技术安全可靠、经济合理的方式去输送。

应对深远海域，从机组层面，“大容量、轻量化、高可靠”是发展的必然趋势。

单机容量的增加可以有效地减少风电场机位数量，相当于降低了基础数量，无论是机组的总体造价，还是施工都会带来比较显著的降本。

降低后期运维成本，台数少了，运维工作量自然会少很多。

可以缩短施工周期，加快项目建设。

其实大型化趋势，核心的仍然是度电成本的降低，包括海上风电经济性。

再说一下施工船机，由于风机容量和风轮越来越大，针对深远海域，现在各油商也纷纷在开发大容量机组，现在16~18MW的机组都纷纷下线。

轮毂高度应该超过150m，对风机安装船，不管是吊高也好，吊重也好，要求都显著有所提高。

机组施工这一块，单桩的桩重，在深远海如果能够采用单桩基础的话，桩重要达到2000T以上，桩径要超过10m或者是要朝12m方向发展，桩长要超过100m。对于建造、运输、浮吊设备、沉桩设备也会提出更高的要求。

施工船机设备，原来海上机组尺寸和重量比较小一些，有一些多功能的船可以同时做很多作业面的工作。但是现在容量和风轮增大之后，施工船机的产业链需要更加的专业化，要聚焦专业的发展方向，施工船机设备和施工工艺也需要不断地革新。

风电母港，目前国内还没有真正意义上的风电母港，风电母港最主要的作用是为海上风电设备存放、运输、安装提供便利。

可以为安装船提供更好的靠泊条件；

为风电设备和组件预装提供更大的场合；

为周边海域提供便于运输、安装、运维服务的支持。

现在长三角、珠三角、渤海、东海沿海、西南沿海均形成密集的港口集群，也为国内实现“海上风电母港”的实践带来便利。

“产业链生产基地”模式需要形成集产品研发制造、安装出运、检测维护为一体的全产业链基地。

说完安装、运输，再提一下运维。

与陆上风电相比，海上风电最大的就是不可达性，如果往深远海域去发展，同样面临跟海上、陆上同样的问题。

为了便于运维，运维母船是未来深远海域规模化海上风电场运维的一个关键。它能将大量的备件和工具运输到海上，跟常规的海上交通船相比，可以在比较恶劣的天气和风浪情况下，也可以稳当地在海上停留达到4周再回来补给。

再看一下输电——柔性直流方案。在欧洲已经有13个海上风电柔直输电项目，国内像江苏如东已经建成亚洲首个采用柔性直流输电技术的风电项目，技术成熟度较高。柔直可以解决远距离输送问题，但是需要建海上换流站。我们做过一个测算，离岸距离超过75公里之后，柔性直流的经济性会逐渐显现出它的优势。

柔性低频输电是另外一个技术发展方向，柔性低频不是说完全整流成直流的方式，而是通过交流的低频来做，这样可以大大延长电能传输距离，未来经济性可能比柔性直流更好一些。当然最理想的情况，就是海上风机也能够直接输出交流低频，直接到岸上做统一的调频，这样的方式整个成本会更低。

目前海上风电主流的技术形式就是近海的单桩，再稍微远一些再深一些的就是导管架，对于负压桶导管架基础，适用于海上地质不是很好、施工难度大。

漂浮式技术，是深远海域发展的一个重要方向。到去年5月份，已投运的漂浮式风电大概有124MW，在建的漂浮式项目有9个，全球累计达到225MW。

我国现阶段漂浮式风电还是处于样机示范阶段，像“引领号”“扶摇号”“观澜号”，还有南日岛项目、海南文昌、海南万宁，尤其是海南万宁，后续将是一个商业化批量示范项目。

从全球的情况来看，到2030年，漂浮式海上风电装机容量可以达到16.5MW。按照预测，2050年全球漂浮式风电装机将达到26GW。

漂浮式风电基础，目前来看，漂浮式风机成本占比越来越小。

风机设备及安装工程（约为10%）：主要为机组、塔筒及安装等；

系泊系统及安装工程（约为25%）：主要为锚链、锚、配重块等材料以及安装等；

施工及安装工程（约为27%）：主要浮式基础运输及施工安装；

基础平台工程（约为31%）：主要为浮式基础结构及附件生产费用等。

目前来看，漂浮式想要平价上网，还是有一段路走，需要大家共同努力来降低成本。

降低项目成本：

浮式机组：平价时代适用于漂浮式基础的大功率机组成本降低；机组控制调整优化发电量、机组可靠性提升；

基础平台：需要通过规模化、生产工艺优化、基础材料及设计创新等方式实现降本；

系泊系统：需要规模化采购、标准配置、技术创新与优化等；

施工工艺：需要创新适配的运输施工工艺及装备等。

海上风电大数据，可以通过政府、投资方、设备供应商、设计院等海上风电各相关方提供有力的数据支撑，实现数据交换、信息共享、价值共创，推进深远海海上风电健康发展。

从全球整体的情况来看，海上风电目前还尚不能说实现了完全的平价，未来10年还是要紧密围绕着度电成本的降低为主要的发展目标。制氢、海洋牧场、油气平台供电这些组合方式，可以为海上风电提供更多的增收渠道，也可以解决深远海风电送出成本增加的问题。

结合深远海海上风电基地，打造风能、氢能、海水淡化及海洋牧场等多种能源或资源集成的海上“能源岛”重大示范工程，为沿海城市同时提供高质量、低成本、无污染的电、氢、水产资源。

这是深海能源岛体系的构想。

简单做一个总结，深远海风电工程主要有下述几个特点，我们通过对应的解决方案来应对。

首先，就是从规划层面，规划的容量要大，这个主要指的是资源。规模化、集约化大的风电项目，风机的产品也要机组大型化、高可靠性产品。

对于资源的规划，统一管理、集中送出、集约化发展、竞配等方面的解决方案。

风能资源，风机要大型化、智能化、轻量化、数字化。

水深，通过浮式基础的发展去应对，还有创新型固定式基础。

离岸距离远，大规模柔性直流输电、柔性低频输电、新能源融合发展。

施工运维成本高，主要是施工安装的装备专业化、运维母船、运维母港。

工程风险高，主要还是提高风电机组可靠性，用数字化手段预判预检来辅助降低工程风险。

对深远海风电产业的发展的几点建议：

战略规划层面：大规模集群连片开发海上风电资源，以规模效应助力深远海海上风电早日实现平价上网。

政策层面：研究及试点针对深远海风电产业扶持补贴或税收优惠政策；鼓励其加快单机大容量、高可靠性海上风电抗台机组研发和生产。

测试支撑：大兆瓦机型对于平价上网具有明显优势，但考虑海上风险较高，需要政府和电网大力支持新型机组样机认证测试。

项目示范：推广先进技术、提高电能质量，引领海上风电健康发展，同时进一步健全竞争配置、电力市场化交易等机制，充分鼓励良性的市场化竞争、优胜劣汰。

资源统筹：加强与城市规划、海事、海洋、航运、港口、渔业、环保、水利、军事等相关职能部门沟通与协调，以便更好地开展海上风电场优化选址等前期工作、分期建设、滚动开发。

母港建设：支持建设海上风电重件母港码头，支撑大型重件或者大尺寸物流运输、带动海上风电运维市场、催生临港产业集群。

融合发展：结合深远海风电整体布局，开展海上风电+海洋牧场、海上风电+波浪能、海上风电制氢等相关技术研究，综合利用海洋能，打造世界级规模化深远海能源利用基地。

好，我的分享就是这些，感谢大家的聆听，谢谢！

（根据速记整理，未经发言人审核）