截至2025年6月底,全国风电累计并网容量达到5.73亿千瓦,同比增长22.7%,其中陆上风电5.28亿千瓦,海上风电4420万千瓦。我国海上风电已跃升到全球风电的前列,未来挺近深蓝却也迈入了“无人区”,不同阶段面临

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突围战 | 深远海风电,六大关键技术趋势!

2025-10-09 09:46 来源:北极星风力发电网 作者: 莫小雅

截至2025年6月底,全国风电累计并网容量达到5.73亿千瓦,同比增长22.7%,其中陆上风电5.28亿千瓦,海上风电4420万千瓦。

我国海上风电已跃升到全球风电的前列,未来挺近深蓝却也迈入了“无人区”,不同阶段面临诸多挑战。随着海上风机大型化、深远海、风场集群化规模化的需求,海上风电整体产品、工程技术趋势正在面临革新。“十五五”开局之年即将到来,风电产业技术升级趋势有哪些?

大兆瓦风机跨越式提升

大兆瓦风机,已经是行业热议的老话题,也是降本下的必然发展趋势。风机大型化可减少风机基础、变流器、电缆数量,减少工程建设和并网成本,是降低风场建设成本的最有效途径。有业内人士表示,风轮直径每增加10%,风电机组发电量可提升8%-10%,整机收益率可提升8%以上。

据风能专委会CWEA数据显示,截至2024年年底,我国海上风电主流单机容量提升至10MW以上,主流叶片长度达到110米-130米左右。但海上风机,不止“一大了之”,对于大兆瓦机组进行充分全面的实验验证,以保障极致可靠性不容忽视。

近期,一则消息引起业界广泛关注:华能35MW级风电机组试验机位项目启动相关招标!

为了满足深远海大容量风电机组的测试需求,提升我国在风电领域的技术竞争力,将构建“全工况测试+智慧认证”的超大容量风电机组一体化测试验证平台,项目具备对单机容量为35MW及以下容量的机组进行测试试验。

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图片来自某风电整机商

构网型&低频风机新热词

一方面,我国新能源装机规模持续攀升,截至2024年12月底,我国风电太阳能发电装机首次超过14亿千瓦。

另一方面,随着新能源的大规模接入和广泛分布,不同区域的电网逐步显现从强到弱的电网特征,电网安全稳定运行面临着新的攻关课题,出于风电机组电网友好性的考量,构网型风机应运而生。

与大部分投运的常规跟网型风机不同,构网型风机可以独立构建电网,能够在并网和单独运行两种方式中灵活切换。河北建投康保“以大代小”风电平价示范项目,总装机中有3万千瓦采用了构网型风机,这也是我国首个实现构网型机组批量商业化的项目,“构网型风机”时代正在到来。

此外,在深远海风电的集中式、远距离、大规模输送接入中,我国自主首创了新型输电技术——柔性低频输电技术,而低频输电需要风机发出低频电力,低频风机也正在带来新一轮的技术革新。(相关阅读:低频风机,启新篇!

从跟网到构网型,从工频50Hz到低频20Hz,我国大兆瓦风机紧跟行业步伐,在探索中稳步前行。

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金风科技低频风机服务全球首个柔性低频输电示范工程

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电气风电全球首台16MW级低频海上风电机组下线

漂浮式技术解决方案及配套

业内人士预测,到2026年前后,国内外主流海上风电项目将集中在深远海区域,其中水深30-100米、离岸距离30-130公里的项目,有望成为“十五五”期间的开发重点。

在深远海场景下,漂浮式风电技术解决方案是必然选择,项目的成本结构也在发生根本性转变,在造价猛增甚至翻倍的情况下,配套基础、船舶装备、海缆、海上升压站平台等环节的技术革新不容忽视。

以基础为例,固定转为漂浮式,传统钢结构漂浮式基础造价高、易腐蚀、维护复杂等问题,正成为制约发展的瓶颈,但技术创新永不止步。

早在2013年,国家863计划启动了漂浮式风电项目研发。同年,金风科技提出6MW半潜式平台方案,兴蓝风电(原湘电风能)3MW钢筋混凝土结构漂浮式基础研制。

2021年,国内首台漂浮式示范项目三峡“引领号”安装完成;2023年5月,我国首座深远海浮式风电平台“海油观澜号”成功并入文昌油田群电网,据悉,“海油观澜号”位于距海南文昌136公里的海上油田海域,装机容量7.25兆瓦,由风力发电机、浮式基础、系泊系统和动态缆组成,是我国首个工作海域距离海岸线100公里以上、水深超过100米的浮式风电平台。

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“三峡引领号”&“海油观澜号”

2025年2月19日,中海油陆丰油田群清洁能源电力供给改造示范项目开工,项目将新建一台16MW级浮式风机,平台采用TLP平台结构,是全球首座16MW深远海张力腿浮式风电平台;2025年9月,全球最大单机——三峡阳江16MW漂浮式风机基础“三峡领航号”,于广西北海铁山港顺利下水。

海工装备“大国重器”突破

海上风电工程船舶利器护航安装建设与运维,然而,目前船队的扩张速度还不够快,尤其是能够安装单机容量≥15MW风机的船舶。据业内人士介绍,建造一艘新的安装船至少需要三年时间并花费人民币约30亿元。

“十四五”期间,我国沿海各省区市总体规划海上风电新增装机目标超过8000万千瓦,面临“1亿千瓦时代”的装机市场利好,海上风电也将迎来小爆发。大兆瓦机组发展趋势下,配套部件更大更重,给工况复杂的海上运输、吊装带来极大挑战,这也意味着对能够安装大型海上风机的船只需求也越来越大。

抢装潮时期的月租金暴涨供需失衡的现象,在未来开发建设中需提早布局,海上风电船舶装备的制造突破也在进行中。

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图片来自“龙源振华”

2025年1月,华南最大2200吨全回转起重船顺利交付并投入使用;上海振华重工建造的全球最大打桩船“二航长青”号交付,可打最大桩重700吨、直径7米的桩基;广州打捞局5000吨自航式全回转起重船“华兆龙”正式完工交付,该船配备8台定位绞车,能够在水深小于100米的规定海况下进行锚泊定位作业;N1064自升式风电安装船顺利完成试航,能够运输和安装7套完整的15MW风机或5套20MW以上的风机,是当时全球技术规格最高、最先进和环保的自升式海上风电安装船。

2025年2月23日,中国自主研发的第四代海洋工程安装船“志高号”和“志远号”,在江苏南通顺利竣工,这也是全球最新一代的风电安装船。据介绍,“双子座”安装船安装1台风机仅需两到三天,较第三代安装船速度提升30%,可抵御16级大风和12米海浪。

2025年3月6日,另一艘第四代风电安装船——1500吨自航自升式风电安装船“华夏鸿鹄01”在山东烟台顺利交付,该船舶最大作业水深达70米,能够完成16MW及以上超大型海上风机的吊装任务,起升高度可达185米,突破了传统安装船的作业极限。

海上风电输出技术方案

挺近深蓝,向海争风。海上风电大规模开发,是机遇,但随之而来的是集中送出的难题,海上风电输出技术也在探讨中发展。

为更好的开发利用深远海,风电输变电系统创新开始聚焦于输电距离长且投资成本相对可控的柔性直流与低频输电技术上。

柔性直流送出技术在离岸距离100公里及以上的项目中,相对于高压交流、低频输电等技术而言,经济性相对较好,目前已成为1000MW/100km及以上海上风电项目主流方案,未来依然会是大规模深远海海上风电开发核心技术。2021年,三峡能源江苏如东海上风电柔性直流输电工程投运,这是国内首次将柔性直流输电技术应用于海上风电送出领域。

同时也应看到,海上风电的交变直流转换站,运维和投资费用十分巨大。如果海上风电项目的输电距离没有达到一定的长度,输电成本会比较高。因此,业内正将目光投向适用于近海50Hz工频输电和适用于远海直流输电的中间频率上,这就使低频输电技术有了用武之地。有业内人士表示,基于现有项目执行经验,离岸送出距离80公里到170公里左右的项目可以考虑采用低频方案。

2022年6月16日,全国首个柔性低频输电示范工程——国家电网浙江台州35千伏柔性低频输电示范工程成功投运,目前我国仅有浙江台州工程、杭州区域互联工程两处陆上示范项目,尚未在海上风电领域实现大规模应用。

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图片来自“电气风电”

“海上风电+”产业融合发展

在“双碳”目标指引下,全球能源结构重塑,海上风电成为我国推进能源转型的重要抓手。2025年7月1日,中央财经委员会第六次会议将海上风电列为需要做强做优做大的海洋产业之首,海上风电产业发展意义重要,前景广阔。

尤其在当下“136号文”推动新能源全面入市的背景下,除了风机大型化、保障高可靠稳定性外,探索立体化融合发展的更多解法,也是海上风电发展效益达到最大化的关键。

2025年9月11日,依托大唐南澳海风场投资建设的全国首个吸力筒基础桁架式“风渔融合”型海洋牧场——“盛唐一号”在投产;2025年9月,国家电投首个风渔融合试验项目“龙宫号”完成下水投运;2025年7月20日,江苏省首座风光渔一体化半潜式海洋牧场——“国能黄海1号”在启东生产基地成功举行吉水仪式;2025年3月,中广核广东汕尾陆丰综合能源岛陆上试验基地项目核准前公示。项目拟开发风光建设规模92MW,同时配套制氢、制氨试验设备,制氢规模1200Nm³/h,制氨规模0.6t/h,配套储氢规模30000Nm³,储氨规模160m³......

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全球首台导管架风机与网箱融合一体化装备“明渔一号”

2025年9月4日,国家能源局组织召开全国可再生能源电力开发建设(8月)调度视频会,会议强调了四方面工作,其中包括加快“十五五”可再生能源规划编制;加快推动可再生能源新模式、新业态发展,用好出台的一系列支持政策,研究政策措施积极推动深远海海上风电、光热发电等新兴产业发展。

政策的带动,将使得行业整体产业链形成合力,深远海风电的蔚蓝征程,不在于走得快,更要走得稳。

( 来源: 北极星风力发电网 作者: 莫小雅 )
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