发展海上风电技术将成为我国能源结构转型的重要战略支撑。然而，我国海上风电起步较晚，基本都位于滩涂、浅水区域，存在各自为政、无序发展的现象。”日前，在由国家海上风力发电工程技术研究中心主办、中国海装承办的国家海上风力发电工程技术研究中心学术委员会第六届年会暨国际海上风电高层技术论坛上，中国工程院院士刘吉臻表示。

2018年我国海上风电总装机445万千瓦，在建647万千瓦，成为仅次于英国和德国的世界第三大海上风电国家。预计到2035年总装机将达1亿千瓦，2050年达2亿千瓦。

但是，专家表示，我国海上风电技术的发展也面临着一些亟待解决的难题和挑战。

能源结构转型的重要支撑

海上风电技术在全球风电领域的占比正日益提高。“根据国际可再生能源机构《全球能源转型路线图2050》的预测，2050年，全球总发电量的35%将来自风能，而2018年仅有5%的发电量来自风能。”中国可再生能源学会风能专业委员会秘书长秦海岩表示，据预测，到2050年，全球风电装机规模将达到约60亿千瓦，其中海上风电约为10亿千瓦。

专家表示，我国海上风电技术正成为全球海上风电发展的新动力，而海上风电对我国能源转型的支撑作用也将越来越显著。我国海上风电储量大，5—50米水深、70米高度的海上风电可开发资源约5亿千瓦(水电约6.6亿千瓦)。与陆上相比，海上风速高15%—40%，年运行小时数达4000以上，能多发50%—70%的电能。

刘吉臻分析，我国中东部陆上分布式电源开发潜力仅有1.7亿千瓦。而海上风电资源丰富，潜力巨大，且靠近东部负荷中心，就地消纳方便，发展海上风电将成为我国能源结构转型的重要战略支撑。

多种问题影响持续健康发展

尽管我国发展海上风电优势明显，但仍面临着多重挑战。

“我国东部地区陆上可再生能源的开发潜力有限，要想实现可再生能源的本地化开发和就地消纳，必须大力发展海上风电，特别是资源和储量更好的远海风电，而对于海上风电的发展尚存在认识不到位的问题。”刘吉臻说。

海上风电涉及行业部门众多，国家层面的宏观统筹与整体规划缺乏。“目前，对于海上风电的开发缺乏宏观的统筹与整体规划，海上风电开发大部分都由地方政府或者单一企业主导，与其他行业和部门之间缺乏协同，这样的局面未来有可能会导致弃风弃电等现象的出现。”刘吉臻不无担忧。

与此同时，海上风电接入问题突出，缺乏海上电网顶层设计。“海上风电现在多位于近海，后续随着规模增大和向远海发展，将涉及海上组网和输送等问题。而由于海上风电处于分散式、独立式发展状况，没有统一规划，这将对未来健康持续发展带来严重影响。”刘吉臻说。

“目前海上风电开发均由发电企业自行完成，电网公司一直未介入，海上风电接入大电网的地点、容量、性能的选择缺乏统一规划，未来可能会对东部地区电网安全、可再生能源消纳带来严重影响。”而且，刘吉臻认为，海上风电对电网格局和电力流的影响也缺乏系统研究。

刘吉臻说：“除此以外，海上风电属新兴技术密集型产业，装备研发能力和工程技术力量不足。由于海上风电对可靠性和智能化等性能的要求较高，使得目前的设备主要还是依赖进口。同时，我国对于远海风电使用的大容量风机、直流换流平台、海上施工运输等方面的技术研究也较少，与国外技术差距较大。”

不少专家还表示，对于海上风电产业发展的经济性和全寿命周期技术经济评价也缺乏深入研究，一般的投资回报率仅仅涉及对发电和输电成本的考虑，缺乏从整个产业发展的角度对海上风电的技术经济性进行总体评价。

在秦海岩看来，未来我国海上风电还面临着电价降价带来的投资收益的挑战，以及整个产业尚未形成成熟规模经济产业链的挑战。

“建议企业利用自身优势，共同努力，进行全产业链地深度融合;整个行业则应该认识到在海上风电价值链上，风电机组、电力送出、支撑结构、施工、运维等各个环节要同等重要，需全面均衡发展;同时，海上风电行业还应加强有效的国际合作，尽快提高自身的技术水平和发展能力。”秦海岩说。

我国与欧洲海上风电技术差距正在逐步缩小，海上风电机组单机容量正在逐步提高。大兆瓦机组是海上风电的必然趋势，目前有些企业已经开始研究15兆瓦的风机。”中国可再生能源学会风能专业委员会秘书长秦海岩在7月19日，国家海上风力发电工程技术研究中心学术委员会暨第六届年会暨国际海上风电高层技术论坛上说。

单机容量15兆瓦的风机研究制造已提上日程，追逐大功率的海上风机制造的趋势已显现。近年来，国内海上风电装备取得长足进步，近海大容量海上风电机组得到了较大的提升。

海上风机单机容量与国外差距变小

欧洲海上风电技术一直是全球海上风电技术的风向标，大兆瓦风机在欧洲发展较领先，更大更便宜的风机是风电机组发展的必然趋势。秦海岩指出，大兆瓦机组可以大幅提高发电量，节约运维成本，虽然目前成本较高，但随着技术推动，大兆瓦机组成本将会变得越来越低。我国与欧洲海上风电技术差距正在逐步缩小，海上风电机组单机容量正在逐步提高。

据中国可再生能源学会给出的数据，2017年之前，全球海上风电市场平均商用风机容量低于5兆瓦，2018年，全球海上风电机组平均容量超过了7兆瓦，预计2020年达到8兆瓦，2023年达到10兆瓦。

在近两年开发的项目中，欧洲海上风电6兆瓦以上机组已经占据了主流，6兆瓦以上的机型占到80%，我国海上风电机组以4兆瓦为主，6兆瓦以上机组在逐渐增多。而今年，国内已安装的最大功率海上风电机型已突破7兆瓦，已达到全球海上风机平均容量水平。2月，在莆田平海湾海上风电场安装完成上海电气SWT-7.0-154直驱型海上大功率机型，国内整机制造对大兆瓦风机的制造商和研发不断提速。

随着欧洲近期主要竞争聚焦在8~10兆瓦，12兆瓦将成为未来突破规模化应用的大兆瓦机型。业内人士表示，虽然目前GEHaliade-X12兆瓦机型的开发费用超过4亿美元，但西门子歌美飒和维斯塔斯等制造商均有意跟进，12兆瓦级别海上风电机组有望大幅降低度电成本。

随着风机大型化趋势愈发明显，大型风机叶片也被看作是衡量企业技术实力的标志之一。中国工程院院士周绪红总结说：“目前风电机组叶片研发方向基本定位在轻质、高强、大型、模块化。”日前，LM风电公司生产出世界最长的107米叶片，该叶片可与GEHaliade12兆瓦风机搭配，该叶片也是目前全球第一支超过100米的风机叶片。

我国在叶片研发制造方面也不甘示弱，6月27日，东方电气风电有限公司10兆瓦功率等级B900A型叶片在天津叶片公司下线，该叶片长90米，是目前国内功率等级最大、长度最长的风电叶片。

国内大型海上风机关键设备制造能力不断提升，中材科技股份有限公司7月11日发布的2019年半年度业绩预告中提到，净利润61502.98万元～69190.85万元，较上年同期增60%～80%。风电产品结构和产能布局调整效果显著，充分受益于大功率大叶型叶片的结构化紧缺。

明阳智慧能源集团股份公司 (简称“明阳智能”)副总裁杨璞表示，仅在广东省内，明阳智能就部署了三大海上风机叶片生产基地，其中阳江叶片生产基地及中山叶片生产基地均已实现批量生产。粤东叶片生产基地正在筹建，预计在2020年建成投产10条以上海上大型叶片生产线。全部投产后，明阳智能将具备年产700套以上海上大型叶片生产能力。

广东欲打造世界级海上风电制造生态圈

近年来，广东省高度重视海上风电发展，并将其作为建设海洋经济强省和调整能源结构的重要手段。按照2018年4月发布的 《广东省海上风电发展规划(2017~2030年)(修编)》，全省规划海上风电场址23个，总装机容量66吉瓦，以打造万亿级海上风电产业生态圈。国内整机制造商纷纷驻扎广东省，建立先进生产基地，万亿级“蛋糕”同时也引来海外风电领先整机商在此驻扎，建立总装基地。

7月，GE在揭阳市设立GE海上风电机组总装基地(简称“总装基地”)，并在广州开发区投资建设GE海上风电运营和开发中心 (简称 “运营和开发中心”)。总装基地将生产制造迄今为止发电功率最大的Haliade-X12兆瓦海上风电机组，将在今年底动工，预计在2021年建成并于下半年开始组装生产;而运营和开发中心则为总装基地提供运营、技术和服务支持。总装基地和运营开发中心将构成立足广东，服务本地，辐射亚太的区域性海上风电生态圈，助力广东能源结构的优化以及制造业的转型升级。

“广东是中国海上风电发展的战略中心之一，也是GE在中国南部以及粤港澳大湾区的战略发展基地，是GE推进海上风电业务发展的理想合作伙伴。”GE国际业务总裁兼首席执行官段小缨表示。

设立在广州的运营和开发中心将聚焦区域性需求，为中国市场进行海上风机设计优化和适应性改造，以实现Haliade-X12兆瓦风机的本土生产能力，该机型是目前GE可再生能源集团所研发的出力最大、功率最强的海上风机。先进技术研发制造的加入，也将促进我国风电制造能力的显著提升。

6月，上海电气风电广东海上智能制造项目，落户广东汕头濠江区广澳物流园区。计划生产4~10兆瓦海上风电主机设备，该项目引入西门子4.0兆瓦、6.0兆瓦、7.0兆瓦海上风力发电机，这几款机组是目前全球技术最先进成熟，全球规模化运营业绩最好的海上风力发电机，形成年产200套风电装备的生产能力。

该项目建成后将是目前最先进的集技术、制造、实验、运维为一体的综合型海上风电产业基地，代表着亚洲地区海上风电机组生产制造的最高水平。