我国海上风电发展现状与趋势综述

doi:10.12096/j.2096-4528.pgt.23093

发电技术 ›› 2024, Vol. 45 ›› Issue (1): 1-12.DOI: 10.12096/j.2096-4528.pgt.23093

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我国海上风电发展现状与趋势综述

严新荣¹^,²^,³, 张宁宁³, 马奎超³, 魏超³, 杨帅³, 潘彬彬³

^1.浙江大学能源工程学院，浙江省杭州市 310007
^2.浙江大学工程师学院，浙江省杭州市 310015
^3.华电电力科学研究院有限公司，浙江省杭州市 310030

收稿日期:2023-07-26 出版日期:2024-02-29 发布日期:2024-02-29
作者简介:严新荣(1972)，男，硕士，正高级工程师，主要研究方向为新能源、储能及多能互补能源系统等，xinrong-yan@chder.com；
张宁宁(1980)，女，博士，高级工程师，主要研究方向为新能源设计、故障诊断及智慧运维等，260969413@qq.com；
马奎超(1989)，男，博士，工程师，主要研究方向为风电场优化设计、控制策略及智慧运维等，kch.ma@qq.com；
魏超(1985)，男，博士，高级工程师，主要研究方向为新能源发电技术、数字化、智能化等，chao-wei@chder.com；
杨帅(1992)，男，硕士，工程师，主要研究方向为动力机械工程，648511421@qq.com；
潘彬彬(1982)，女，硕士，高级工程师，主要研究方向为新能源设计、故障诊断及功率预测，binbin-pan@chder.com。
基金资助:
国家重点研发计划重点专项(2022YFF0608700);中国华电集团有限公司“揭榜挂帅”项目(CHDKJ-21-01-98)

Overview of Current Situation and Trend of Offshore Wind Power Development in China

Xinrong YAN¹^,²^,³, Ningning ZHANG³, Kuichao MA³, Chao WEI³, Shuai YANG³, Binbin PAN³

^1.College of Energy Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310007, Zhejiang Province, China
^2.College of Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310015, Zhejiang Province, China
^3.Huadian Electric Power Research Institute Co. , Ltd. , Hangzhou 310030, Zhejiang Province, China

Received:2023-07-26 Published:2024-02-29 Online:2024-02-29
Supported by:
National Key Research and Development Plan Key Project(2022YFF0608700);Enlisting and Leading Project of China Huadian Coroperation Ltd(CHDKJ-21-01-98)

摘要/Abstract

摘要：

近年来，在碳达峰目标与碳中和愿景下，海上风电在我国取得了长足的发展。分析了我国目前海上风电的发展现状与未来规划，对海上风电装机规模、新增机型以及采用的技术路线进行了汇总。重点介绍了海上风电基础型式、防腐技术和运维技术，其中，漂浮式海上风电是基础型式研究的重点，运维巡检和运维管理系统是风电运维技术研究的重点。通过分析海上风电的发展状况，整理了各项技术的主要技术路线和先进成果。最后，基于目前国内的技术发展现状及需求，对我国海上风电未来发展趋势进行展望。

关键词: 海上风电, 风机, 漂浮式基础, 防腐技术, 运维技术

Abstract:

Under the carbon peak goal and carbon neutral vision, offshore wind power has made great progress in China in recent years. The current development status and future planning of offshore wind power in China were analyzed, and the installed capacity of offshore wind power, new models and adopted technical routes were summarized. The paper focused on the basic type, anti-corrosion technology, and operation and maintenance technology of offshore wind power. The floating offshore wind power was the focus of basic type research. The operation and maintenance inspection and operation and maintenance management system was the focus of wind power operation and maintenance technology research. By analyzing the development status of offshore wind power, the main technical routes and advanced achievements of each technology were sorted out. Finally, based on the current domestic technology development status and demand, the future development trend of China’s offshore wind power was prospected.

Key words: offshore wind power, wind turbine, floating foundation, anti-corrosion technology, operation and maintenance technology

中图分类号:

TK 83

严新荣, 张宁宁, 马奎超, 魏超, 杨帅, 潘彬彬. 我国海上风电发展现状与趋势综述[J]. 发电技术, 2024, 45(1): 1-12.

Xinrong YAN, Ningning ZHANG, Kuichao MA, Chao WEI, Shuai YANG, Binbin PAN. Overview of Current Situation and Trend of Offshore Wind Power Development in China[J]. Power Generation Technology, 2024, 45(1): 1-12.

图/表 13

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序号	区域	海上风电装机规模/万kW
序号	区域	已建	2030年规划	“十四五”规划	在建	核准未建
1	辽宁	105	—	—	20	65
2	河北	30	2 000	130	0	80
3	山东	220	3 500	1 000	380	90
4	江苏	1 184	1 460	1 460	0	0
5	浙江	340	713	270	110	0
6	上海	66	180	180	0	30
7	福建	321	2 550	1 270	17.5	0
8	广东	800	11 175.3	2 200	630	1 094.3
9	广西	0	2 250	750	270	0
10	海南	0	2 000	750	190	410

序号	区域	海上风电装机规模/万kW
序号	区域	已建	2030年规划	“十四五”规划	在建	核准未建
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4	江苏	1 184	1 460	1 460	0	0
5	浙江	340	713	270	110	0
6	上海	66	180	180	0	30
7	福建	321	2 550	1 270	17.5	0
8	广东	800	11 175.3	2 200	630	1 094.3
9	广西	0	2 250	750	270	0
10	海南	0	2 000	750	190	410

序号	企业	建成容量/万kW	在建及储备容量/万kW
1	国家能源集团	410	>340
2	华能集团	450	>550
3	国家电投	390	>370
4	华电集团	95.4	60
5	大唐集团	74	173.5
6	三峡集团	430	>550
7	中广核	356	>1 015

序号	企业	建成容量/万kW	在建及储备容量/万kW
1	国家能源集团	410	>340
2	华能集团	450	>550
3	国家电投	390	>370
4	华电集团	95.4	60
5	大唐集团	74	173.5
6	三峡集团	430	>550
7	中广核	356	>1 015

时间	整机商	容量/MW	叶轮直径/m	技术路线
2019	电气风电	8	167	永磁直驱
	金风科技	8	175	永磁直驱
	明阳智能	8.3	180	中速永磁/平直驱/混合
	东方风电	10	185	永磁直驱
2020	东方风电	7	186	永磁直驱
2021	电气风电	5.55	172	中速永磁/平直驱/混合
	中国海装	8	185	高速直驱
	中国海装	10	210	中速永磁/平直驱/混合
	电气风电	11	208	永磁直驱
2022	中车株洲所	8~12	225	中速永磁/平直驱/混合
	电气风电	8.5	230	中速永磁/平直驱/混合
	运达股份	9	225	双馈
	金风科技	9	230	中速永磁/平直驱/混合
	中国海装	10	220/236	中速永磁/平直驱/混合
	明阳智能	12	242	中速永磁/平直驱/混合
	东方电气	13	211	永磁直驱
	金风科技	13.6	252	中速永磁/平直驱/混合
	金风科技	16	252	中速永磁/平直驱/混合
	中国海装	18	260	中速永磁/平直驱/混合

我国海上风电发展现状与趋势综述

Overview of Current Situation and Trend of Offshore Wind Power Development in China

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水深/m	结构型式		特点
0~30	桩式基础	单桩	桩腿为钢管桩，塔架直接由基础桩腿支撑或通过过渡段将两者连接；结构简单，技术成熟，施工简便，应用广泛
0~30	桩式基础	多桩承台	由钢筋混凝土承台和一组钢管桩构成；钢管桩可设计为斜桩或直桩；施工技术较为成熟，基础防撞性能好，软土地基适应性好
0~30	重力式基础		依靠基础结构及内部压载重量抵抗上部机组和外部环境产生的倾覆力和滑动力，使基础和塔架保持稳定；结构简单，具有良好的稳定性，采用陆上预制方式建造
30~60	负压筒基础		由筒体和外伸段组成，筒体为顶部密封、底部开口的筒型，外伸段可采用钢筋混凝土预应力结构或钢结构；无需打桩，施工速度快，施工比较复杂，精度控制难度较大
≥50	漂浮式基础	张力腿式、立柱式、半潜式、驳船式	利用系泊或锚针在海底进行位置固定后漂浮在海面上的平台，通过自身重力、系缆回复力和结构浮力的平衡来维持风电机组基础结构的稳定性，能精准控制海流影响产生的摇晃角度；机动性好、易拆卸，可进行回收再利用

名称	开发单位	优点	缺点
海上风电运维系统	清华大学	架构清晰，模块间关系明确	智能化水平不足
海上风电运维系统	湖北工业大学	基于B/S架构开发，灵活易用	缺少任务调度功能
风云系统	上海电气集团股份有限公司	拥有单独的海上运维调度平台	缺乏海洋协调功能
iGO系统	新疆金风科技股份有限公司	引入故障模型和大数据模型，可自主优化运维计划	缺乏海洋协调功能
Wind OS^TM系统	远景能源有限公司	拥有强大的集控功能和移动监测应用	缺乏自主优化能力和海洋协调功能
FD-CLOUD系统	北京千尧新能源科技有限公司	实现了信息联动、安全快速协同作业	侧重于安全管理，缺乏海洋协调功能

[1]	许帅, 杨羽霏, 刚傲, 谢越韬, 张晓明, 刘功鹏. 中欧漂浮式海上风电关键技术与产业链合作路径研究[J]. 发电技术, 2024, 45(1): 13-23.
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[3]	孙财新, 张波, 唐巍, 周昳鸣, 付明志, 秦猛, 郭小江. 海上风电机组国产化研究与实践[J]. 发电技术, 2023, 44(5): 696-702.
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