随着全球能源转型加速推进,海上风电正从近海迈向深远海发展,中国海上风电产业已经实现从"探索者"到"引领者"的华丽转身。国家能源局数据显示,今年上半年,我国海上风电新增并网容量249万千瓦。截至2日前底,我国海上风电累计并网容量4420万千瓦。
自然资源部于今年1月发布《关于进一步加强海上风电项目用海管理的通知》,《通知》中指出,要推进海上风电深水远岸布局,新增海上风电项目应在离岸30千米以外或水深大于30米的海域布局。中国海上风电正面临从近海到深远海、从规模化扩张向高质量发展的关键转型,其中,基础技术自主创新将成为决定产业未来竞争力的核心要素之一,也是实现海上风电关键技术从"跟跑"到"领跑"的关键。
海上风电基础型式汇总
随着深远海水深不断增加、施工情况复杂,固定式海上风电基础难以提供足够的支撑,基础技术创新成为推动我国海上风电持续发展的强大驱动力。近年来,我国海上风电单机容量由3MW发展到26MW;基础结构由单桩基础、多脚架基础等固定式基础发展到半潜式、张力腿式等漂浮式基础。
北极星梳理了当前海上风电几种主流的基础型式,将海上风电基础型式分为固定式基础以及漂浮式基础。其中,固定式基础多用于≤50米深的海域,而漂浮式基础广泛应用于水深>50米的深远海。
资料来源:《风能》杂志 制表:北极星风力发电网
在此前召开的“第五届海上风电创新发展大会”上,专家指出:海上风电基础在风电的正常建造和运营维护中占有重要的位置,海上风机基础被认为是造成海上风电成本较高的主要因素之一,选择经济合理适用的基础结构及施工方法是海上风电场研究开发的主要课题。在基础选择过程中,要充分考虑到装备、施工、设计、环境等各方面因素。
在其他行业会议中也有专家指出,国外的漂浮式基础型式虽呈现多样化趋势,但国内目前主要应用的仍是半潜式基础。综合漂浮式风电的几种基础型式来看,在开发水深逐步走向深远海的过程中,张力腿式和半潜式是比较符合我国需求的两种型式。
深远海风电:技术创新与降本增效的双重博弈
2025年4月29日,最大水深53米的华能山东半岛北L场址海上风电项目首桩入海;2025年8月26日,离岸距离最远85.5千米的江苏大丰800兆瓦海上风电项目顺利完成吊装。这两个项目的开发,分别以“国内水深最深”“国内离岸最远”两大关键词开启了我国深远海开发的新篇章。
海上风电走向深远海,成本是影响其规模化及高质量发展的主要因素。我国海上风电发展面临地质复杂、超强台风以及技术创新难以突破等问题,从而导致建设过程中出现造价过高、工期不定等痛点。漂浮式风电浮体用钢量大、系泊半径大、安装资源要求高,导致其建设成本高、开发缓慢。如何降本增效、提升市场竞争力成为我国海上风电发展亟待解决的重要问题。
业内专家指出,全球漂浮式海上风电从2009年发展至今,单位造价由17.8万元/kW降低至目前的3万元/kW(某半潜漂浮式项目)。降本幅度超8成。目前,国内第一个大规模开发的某漂浮式风电项目,一期工程前10万千瓦投标造价为2.088万元/kW。
水电水利规划设计总院于今年6月发布了《中国可再生能源工程造价管理报告2024年度》(以下简称《报告》)。《报告》中提出,受益于技术进步、单机容量提升及市场竞争等因素,2024年我国海上风电项目单位造价进一步下降,平均单位造价为9000-12500元/kW。
但海上风电项目单位千瓦造价水平也存在着明显的区域化特性。如:江苏、山东等海域项目存在离岸较近、水深适中、施工窗口期较好、海床地质多为粉砂的优势,造价最低,单位造价在9400-10200元/kW之间;而福建地区由于海域普遍存在嵌岩、施工窗口期较少,单位造价达12600元/kW。
据水规总院预测,“十五五期间”我国近海风电项目造价约7500~9000元/kW、深远海风电项目造价约11500~13000元/kW,漂浮式风电成本有望下降至20000元/kW以内,逐步具备商业化开发条件。
时代机遇:从“跟跑”到“领跑”的产业跃迁
当前我国已投运的漂浮式海上风电项目共有5个,其基础类型均为半潜式。海南万宁百万千瓦漂浮式项目一期20万千瓦工程也计划于2025年底投运。从单机5.5MW的“三峡引领号”到2台风机并行的“明阳天成号”,再到全球规模最大的商业化漂浮式海上风电项目:海南万宁百万千瓦漂浮式项目,中国海上风电旨在通过创新性项目带动基础创新进入产业“无人区”,实现全球技术领先优势。
不仅如此,9月10日,三峡阳江16MW漂浮式风机基础“三峡领航号”顺利下水。据悉,该项目是全球单机容量最大的海上漂浮式风机项目,也是我国首个大容量漂浮式风电科研示范工程,关键零部件已实现100%国产化。
从近海到深远海,中国海上风电基础技术已经走出了一条自主创新之路。未来,随着多产业融合发展和智能化技术应用,海上风电基础技术将继续向更高效、更经济、更环保的方向演进,为中国乃至全球的能源转型提供坚实支撑。