《风能》封面故事 | 明阳智能的“深蓝”征途

深远海，是风能人的“星辰大海”。在挺进“深蓝”的征途中，明阳智能勇立潮头，善事利器，驭揽长风，耕海牧渔……将风电开发的脚步延至更深更久的未来。

明阳智能的“深蓝”征途

全球80%的海上风能资源位于水深超过60米的海域。为了获取更多的风能资源，深远海必将是海上风电未来规模化开发的“蓝海”。发展深远海风电，关键在于通过技术迭代或模式创新，降低项目成本，提升收益。在瞭望到桅杆尖头的深远海发展初期，明阳智能聚势谋远，不惧挑战，在漂浮式风电机组与海洋资源融合发展两方面同时发力，引领行业迈向“深蓝”。

敢为人先，摘取海上风电的“明珠”

深远海水深岸远，地质勘测、水下结构、施工成本大幅增加，固定式风电机组基础不再具有经济性，漂浮式平台成为深远海海上风电开发的主要降本方式。

漂浮式风电被称为“海上风电的明珠”。直到2009年，全球第一台漂浮式风电机组在挪威海域中建成，单机容量为2.3兆瓦。然而，漂浮式风电技术至今仍尚未实现大规模商用。

世之奇伟常在险远，非有志者不能至。明阳智能掌舵者审时度势提出了“海平方”战略，以深远海风电机组开发为目标，大力支持漂浮式风电技术，投入研发力量，加强技术储备。

“培养实力，等待机会”，是最基本的赢家法则。2018年3月，三峡集团获得广东省海洋渔业厅海洋专项资金支持的“浮式海上风电平台全耦合动态分析及其装置研发”项目，由明阳智能负责开展项目中的一体化仿真设计技术研究，并开发MySE半直驱漂浮式风电机组。

“这就是‘三峡引领号’最初的由来。本来只是技术研发项目，后来做成了样机示范工程。”明阳智能漂浮式产品设计负责人向《风能》表示。

明阳智能自主研发的我国首台漂浮式海上风电机组MySE5.5-155

开弓没有回头箭，明阳智能推动漂浮式风电技术不断更新迭代，始终走在行业前列。2021年12月7日，明阳智能自主研发的我国首台漂浮式海上风电机组MySE5.5-155成功并网发电。2023年5月20日，我国首座深远海漂浮式风电平台“海油观澜号”在海南文昌海域并网发电，这也是我国首座水深超过百米、离岸距离超过百公里的“双百”深远海漂浮式风电项目。其采用的正是明阳智能拥有完全自主知识产权的MySE7.25-158漂浮式海上风电机组。2022年下半年，明阳智能向全球发布了双转子漂浮式海上风电平台“OceanX”，其在漂浮式基座上搭载了两台MySE8.3-180机组，计划于今年下水安装。

至此，明阳智能在漂浮式风电机组技术上勇闯“无人区”，一路披荆斩棘。机组单机容量从5.5兆瓦到7.25兆瓦，再到16.6兆瓦；水深从30米增加到超百米；离岸距离由28公里延伸到136公里，直至更远。

如果说，“三峡引领号”实现的是从“0”到“1”的突破，“海油观澜号”则是由浅入深，将漂浮式机组的设计应用得更加立体丰富。“双机头”机组更是明阳智能全面继承以往技术积累并进一步大胆探索的“集大成者”，通过增加单机容量满足未来批量项目的应用开发，提高漂浮式海上风电的成本竞争力。

上述负责人参与过明阳智能历次漂浮式海上风电机组的设计。他向《风能》解释道，漂浮式海上风电机组并非照搬国外的技术，而是像陆上风电要解决高海拔、低风速的问题一样，面向中国海上风能资源特点设计制造的。其中，台风是一座绕不开的“高峰”，这是欧洲风电专家公认的世界性难题，也是新能源领域的“登月工程”。

“如果没有能够抗击台风的风电机组，海上风电在中国几乎没有未来。在这样的背景下，我们必须去攻关、解决这些挑战，在此过程中成长和发展，最终实现引领。”明阳智能总裁张启应如此强调抗台风技术的重要性。

事实上，明阳智能很早即开始整合全球研发资源，十年磨一剑，先后投入巨大研发精力和财力，积累拥有自主知识产权的抗台风技术。在上述负责人看来，抗台风设计上是一个体系的优化改造，不管是水面上的塔筒、下部浮体，还是叶片、机舱，都要考虑抗台风的要求。通过准确地模拟台风从360度冲击承载部件的工况条件，得到不同方向下的运动响应和载荷强度，再对各部件结构补强和优化。“其中，台风状况下，叶根所受的载荷比正常天气下高出40%~50%。印象最深的是载荷团队与叶片设计团队要不断地迭代优化，有时甚至经过十几轮迭代后，才会最终锁定一个比较理想的设计参数，从而在安全性、可靠性与经济性之间找到一个恰当的平衡点。”

2023年7月17日，台风“泰利”过境，最大瞬时风速达到71.5米/秒，相当于17级以上风力强度。2023年9月2日，台风“苏拉”强悍登陆，风力等级同样超过17级。在数十场强台风的侵袭下，包括两台漂浮式海上风电机组在内的2000余台明阳智能机组，以高可靠性与高发电量，保障了风电场安全稳定高效运行，完美诠释了明阳智能“抗台第一品牌”的实力。

而明阳智能超紧凑型半直驱技术路线历经十余年、上千台机组的实践积累和迭代升级，在两台已经运行的漂浮式海上风电机组上充分释放效能：体积小，模块化设计，传递效率高，发电性能优异，可将由台风引起的风轮载荷以最短的路径、最直接的结构快速有效地传递至塔架基础。此外，防腐性能、密封设计、传动链技术、混凝土材料，多种技术创新保持行业领先水平。

立体融合开发，打造海上风电“航母”

提升海上风电项目收益的方式主要包括：一是技术迭代，通过提高技术的精细化和跨越式的创新，如漂浮式技术；一是融合模式创新，通过多种应用场景的融合，衍生出一个集水上、水面、水下、海底于一体的立体融合开发新模式，如以海上风电为依托，打造海上风电与海洋牧场、海水制氢、海洋油气等多产业融合发展模式。

明阳智能海洋能源研究院负责人向《风能》表示，从2021年开始，海上风电“国补”被取消，电价从原来的0.85元/千瓦时腰斩。尽管有部分省份接力了短期的补贴，但沿海电价最高的广东省，电价也只有0.453元/千瓦时。地方政府对海上风电项目实行竞争性配置，最新竞配项目的电价已低于当地煤电基准价。在部分建设条件较差的区域，以现阶段海上风电场建设成本计算，单独开发海上风电项目已趋近盈亏临界点。

客观来说，由于近海海域用海资源有限，海上风电开发与其他海洋产业用海的冲突日益突出。以海上风电为依托的海洋立体融合开发模式，可以充分利用风电机组之间的闲置海域，提高海洋资源集约化开发水平，解决单一海洋资源开发模式面临的瓶颈问题，同时摊销海洋资源综合开发成本，提高海洋资源开发整体收益。

这是明阳智能提高单位用海面积生产效率、寻找市场增量、耕海图强的长期战略。明阳集团董事长张传卫表示，全力推进海上风电、海水制氢、海洋牧场于一体的海上综合能源产业的建设与投资，创新推动海洋技术与海洋装备、海洋能源和海洋经济的高质量融合发展。2018年，明阳智能专门成立了海洋牧场事业部和氢能事业部，开展“海上风电+”组织架构体系，制定“蓝海战略”，致力于成为海上综合能源解决方案提供商。

我国首座深远海漂浮式风电平台“ 海油观澜号”，搭载明阳智能MySE7.25-158机型

言出必行，行之必果。2022年10月，明阳智能自主独立设计并生产制造的、全球最大单体碱性水电解制氢装备在广东成功下线。2023年5月20日，在距离海南文昌136公里处的海面上，由三个橘红色柱状浮体托举的“海油观澜号”徐徐转动，通过一条动态海缆向5公里外的海上油田群电网发出了第一千瓦时的电力。2023年7月，全球首台导管架风电机组+网箱一体化融合装备“明渔一号”，在阳江青洲四海上风电场内投运，其养殖水体为5000立方米（最大可拓展至20000立方米），可养鱼约15万尾。

2023年7月，全球首台导管架风电机组+网箱一体化融合装备“明渔一号”安装

中海油为何选择与明阳智能合作？因为海上作业平台用电需求高，一般直接使用开采出的伴生天然气或原油发电，但此类发电机组容量小、效率低、能耗高。漂浮式海上风电机组的加入，为风急浪高的深远海油气开发工作提供了用电保障，可以降低传统能源对环境造成的影响和损害，助力中海油绿色转型。而明阳智能参与的“三峡引领号”的成功运行，可靠的半直驱紧凑型抗台机型，以及积累的台风风速风向、湍流强度、风切变、阵风系数、机组运行状态等海量数据，加上先进的智能化控制策略和专业的台风防御机制，成为双方合作的关键因素。

作为新能源与传统能源结合的示范，“海油观澜号”实现了风电与油田电能的统一控制和管理。在机组侧，加装无延时监测风电机组启停模块，优化起停逻辑，缩小功率波动区间，避免在低风速下切入；在电网侧，根据微电网频率、电压等要求做了耐谐波能力的提升及故障穿越，形成主动控制与被动响应双重保障，确保油田微电网运行的安全与稳定，推动了海上风电为海洋油气电网直供电源技术的发展，为深远海海上风电能源管理和就地消纳提供了借鉴。

至2023年6月19日，“海油观澜号”的累计发电量突破100万千瓦时，日均发电5.5万千瓦时。预计一年能够为采油平台提供2200万千瓦时电力，相当于3万中国人一年的用电需求。每年可节省近1000万立方米的燃气，相当于减排2.2万吨二氧化碳。就近提供的电力消纳能够减轻对电网的压力，还可为其他船舶、海工项目供电，提高经济效益。

如果说风电制氢、为油气平台供电属于多能互补的范畴，那么海上风电与海洋牧场融合则属于新能源产业和现代高效农业的跨界融合发展新模式。

海上风电场所发的电力，可以为海洋牧场养殖运营提供充足的清洁能源。海上风电机组之间的海域，以及机组支撑基础构筑拥有类似人工鱼礁的功能，可以为鱼类提供良好栖息环境，拓展渔业空间，提高产量，改善海洋的生态环境，增殖渔业资源，让海洋成为人类获取优质蛋白的“蓝色粮仓”。同时，风电运维船与养殖船融合设计，利用相近的运维频率这一共通性，能够大大降低二者的运维成本。此外，还可实现监控监测的一体化运营管理，包括风浪流、机组状态、网箱状态、支撑基础状态、鱼类生长情况等信息集成于同一个综合监控监测平台上，实现风力发电与渔业养殖的集中化、科学化、智慧化的管理运营新模式。

2022年1月19日，明阳智能阳江沙扒“海上风电+海洋牧场”融合示范区首次收鱼

2022年1月19日，明阳智能在阳江沙扒“海上风电+海洋牧场”融合示范区完成首次收鱼。经过近半年养殖，金鲳鱼已达到商品鱼规格（500克）。经专业品质检测机构检测，与近岸养殖的金鲳鱼相比，试验区养殖的金鲳鱼在粗蛋白、氨基酸、脂肪酸等关键指标上明显更高，农药残留、重金属残留等指标则更低，味道更加鲜美，整体品质接近于野生鱼。

离岸距离远是限制海洋牧场向深远海发展的一个重要因素。因为深远海的海洋环境更加恶劣，无论是装备安全要求，还是养殖成本，均会大幅提升。明阳智能在海洋工程装备设计、海工结构物安全设计、应对台风恶劣海洋环境等方面的经验累积，恰好为海洋渔业挺进深远海提供了“金刚钻”。试验区安装的抗台型HDPE养殖网箱由明阳智能自主研发，采用抗台风设计理念，框架结构、网衣材料、系泊系统分别做了加强设计。事实证明，网箱经历“狮子山”等多场台风的冲击考验后，安全性和运营状态良好。

“这个风渔融合示范项目主要是验证：一是海上风电场与海洋牧场融合的可行性，风电的噪声、振动、电磁波等干扰因素是否会对鱼类的生长产生影响。二是网箱装备的安全性，以及在台风工况下的可靠性。风浪流会对固定在网箱结构上的网衣形成巨大载荷，是网箱整体受载的主要来源。因此，需要对深远海抗台网箱的网衣载荷、结构强度等进行精确模拟评估和详细计算分析，从而保证网箱装备的安全性。此外，还需从成本上考虑现有技术标准能否满足行业发展需求。风电属于制造领域，是工业产品，而海洋牧场属于农业，二者的融合是跨行业新型产品，需要根据机组不同基础型式、容量大小，在不同海域进行定制化设计。”海洋能源研究院负责人表示。

试验区养殖的成功，为风渔融合打下良好基础。2023年7月25日，明阳智能自主研发设计的全球首台导管架风电机组+网箱风渔融合一体化装备“明渔一号”在阳江青洲四海上风电场内安装投运。“明渔一号”离岸距离约69公里，水深约47米，按照50年一遇环境条件设计，最高可抵御17级超强台风侵袭。网箱以导管架为支撑平台，不但解决了风渔深度融合设计、抗台风等难题，而且省去了海上施工安装费用。配置高性能网衣系统及智能化养殖系统，实现了深远海渔业养殖的智慧化、无人化管理。此举将实现同一片水域，水下养鱼与水上发电“鱼与熊掌”的兼得。

海洋立体融合开发涉及多个产业，具体如何融合，需要考虑多重因素和条件。“这必须结合国家政策、海域环境条件、地区电力消纳情况等，集成源侧、网侧、储侧、经济侧的各种需求，形成一整套行之有效的海洋综合能源经济立体方案，包括资源获取、装备设计、施工建设、运维等全产业链条，且是基于场站级融合的解决方案。”该负责人提到。

2022年11月，明阳集团东方CZ9海上风电场示范项目动工。作为海南首个海洋能源立体开发示范项目，将建设成无补贴时代“海上风电+海洋牧场+海水制氢”立体化海洋能源创新开发示范项目，为海上风电多能互补开辟新的路径。

以韧性与闯劲，奔赴风电的“星辰大海

有专家表示，2025年后国内外主要海上风电项目将位于深远海，水深30~60米、离岸距离30~130公里的项目将成为“十五五”期间的主流。全球风能理事会（GWEC）预测，到2030年全球漂浮式海上风电累计装机容量将达1650万千瓦。中国可再生能源学会风能专业委员会（CWEA）的数据显示，截至2022年年底我国海上风电累计装机容量为3051万千瓦，仅占深远海风能资源技术可开发量的1/10。沿海省份在各自的“十四五”相关规划中提出，要力所能及地推进深远海风电开发布局。

全球范围内的深远海风电市场，变幻出风电产业发展的“星辰大海”。驾驭深远海资源的能力，是抢占市场的先决条件。依靠深耕半直驱技术路线，明阳智能的抗台型漂浮式风电机组及大容量风电机组在海上风电领域形成了强大的竞争力，促使其引领海上风电发展。

明阳智能研发的漂浮式海上风电机组产品荣获了2020全球最佳海上风电机组金奖；12~20兆瓦系列漂浮式海上风电机组将于今年完成研制；深远海柔性直流送出系统及设备，技术达到国际领先水平；抗台型机组出口至同样面临台风问题的日本、越南、菲律宾等地。同时，由于欧洲近海水深较深，对漂浮式海上风电机组的需求更大。明阳智能积极参与欧洲大型漂浮式海上风电机组的设计工作，并与丹麦、德国、挪威、英国等国的多所知名大学，以及国际认证测试机构展开技术合作、资源协同和供应链体系建设，进行海上风电全球化资源配置和创新。

“创新常常伴随着风险，充满不确定性，因此，国外很多整机厂家出于谨慎考虑，进展相对缓慢。国内企业在借鉴国外技术的基础上，能够快速完成技术积累，形成技术突破。从基础研发到缩尺量级试验，再到样机落地，一气呵成。”上述负责人总结道。

张启应表示，“这背后既有政策、技术和产业链的共振效应，也离不开企业对于技术创新的韧性和敢于突破的闯劲。”

全球漂浮式海上风电普遍面临技术、成本、产业链成熟度等方面的挑战。“平价的漂浮式抗台机组是大家共同的目标。如果能做到，漂浮式海上风电必定会快速爆发，其应用场景也将很快发展起来。”漂浮式产品设计负责人向《风能》表示。

海洋是高质量发展的战略要地。在明阳集团海上综合能源岛展台上，展示了提供深远海漂浮式海上风电、海洋牧场、海水制氢、波浪发电等海洋经济立体融合开发的整体解决方案，同时也承载着明阳智能为海洋能源技术高端化、产业集群化和应用场景化，打造行业领先范例的美好图景。“

目前，以海上风电为依托的海洋综合能源立体融合开发模式仍处于示范阶段，不过一旦形成规模化开发，将有效提升风电场收益率。”海洋能源研究院负责人建议，政策上，需要编制规划，简化审批流程，减免海域使用费用，尽快出台深远海支持政策等；技术上，应实现海洋技术与海洋装备、海洋能源与海洋经济高质量融合发展，合力降低整体开发运营成本等；投资和开发商业模式上，需要多元融合创新。她进一步表示，海洋综合能源立体融合开发是多个产业链的延伸，必须整合产业上下游各参与方、利益方，打造一个创新型的商业模式。

三十而立，三十而强。明阳智能始终坚持核心技术自主研发，无问西东，向海图强，研发适用于深水区的漂浮式海上风电机组、创新型漂浮式能源岛，引领深远海风电和海洋经济立体融合开发，并将持续打造风光储氢矩阵式全产业链高端装备集群和整体解决方案，助力我国实现碳达峰、碳中和目标，推动全球绿色低碳转型发展。