隨著海上風(fēng)電的高速發(fā)展及近海場址的資源趨緊，海上風(fēng)能的開發(fā)不可避免地走向深遠(yuǎn)海。

據(jù)國家發(fā)改委能源研究所《中國風(fēng)電發(fā)展路線圖2050》，淺水區(qū)（水深5至50米）的海上風(fēng)能資源理論可開發(fā)量約為5億千瓦，而隨著水深增加至50至100米，可開發(fā)風(fēng)能資源則增至15.3億千瓦，遠(yuǎn)海區(qū)域的風(fēng)能資源儲備更是達(dá)到了9.2億千瓦。

圖源：Principle Power，國金證券研究所

由于深遠(yuǎn)海的水深增加，固定式的支撐結(jié)構(gòu)難度更大，漂浮式海上風(fēng)電技術(shù)被業(yè)內(nèi)視為未來深遠(yuǎn)海海上風(fēng)電開發(fā)的主要技術(shù)。

漂浮式海上風(fēng)電是一種利用海洋風(fēng)力資源發(fā)電的技術(shù)，其風(fēng)力發(fā)電機安裝在漂浮的平臺上。

與固定基礎(chǔ)的海上風(fēng)電機組相比，漂浮式風(fēng)電機組可以安裝在更深的海域，離岸距離超過35公里，甚至可達(dá)到60公里。

圖源：歐洲風(fēng)能協(xié)會

漂浮式風(fēng)電系統(tǒng)主要由上部風(fēng)機、漂浮式平臺、錨泊系統(tǒng)、動態(tài)海纜等部分組成。漂浮式基礎(chǔ)通過系泊系統(tǒng)與海床相連，擺脫了復(fù)雜海床地形以及復(fù)雜地質(zhì)的約束，受水深影響小，且同一海域的若干臺風(fēng)機基礎(chǔ)可做成標(biāo)準(zhǔn)型式，可以大幅提高建造效率、降低開發(fā)成本，運維也較為便利。

海上漂浮式風(fēng)電主要包括半潛式、張力腿式、單柱式和駁船式。

資料來源：劉小燕,韓旭亮,秦夢飛.漂浮式風(fēng)電技術(shù)現(xiàn)狀及中國深遠(yuǎn)海風(fēng)電開發(fā)前景展望

中國漂浮式風(fēng)電產(chǎn)業(yè)正處于起步爬升階段。當(dāng)前，國內(nèi)已完成建設(shè)的示范性漂浮式風(fēng)電項目共計四個，分別是三峽集團旗下的“三峽引領(lǐng)號”、中國海裝公司的“扶搖號”、中海油的“海油觀瀾號”以及國家能源集團龍源電力的“國能共享號”。

海南省萬寧市的漂浮式風(fēng)電場是國內(nèi)首個大規(guī)模商業(yè)化開發(fā)項目，該項目場址平均水深為100米，場址中心離岸距離為22公里，整體規(guī)劃裝機容量高達(dá)1000兆瓦，計劃總投資額230億元。其中，一期工程200兆瓦于2023年1月啟動建設(shè)，預(yù)計將于2025年接入電網(wǎng)；二期工程則規(guī)劃了800兆瓦裝機容量，計劃在2027年完成并網(wǎng)工作。

中國漂浮式風(fēng)電行業(yè)的發(fā)展得到了國家政策的高度重視與積極引導(dǎo)。早在“十三五”規(guī)劃期間，相關(guān)政府部門便鼓勵海上風(fēng)電領(lǐng)域從近海向更為深遠(yuǎn)的海域擴展，為漂浮式風(fēng)電技術(shù)的深入研發(fā)與廣泛應(yīng)用奠定了堅實的基礎(chǔ)。進(jìn)入“十四五”規(guī)劃的新階段，國家對這一領(lǐng)域的政策支持力度更是得到了進(jìn)一步的強化與提升。

2021年10月，國家發(fā)改委等九部門《“十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃》：開展深遠(yuǎn)海海上風(fēng)電規(guī)劃，完善深遠(yuǎn)海海上風(fēng)電開發(fā)建設(shè)管理，推動深遠(yuǎn)海海上風(fēng)電技術(shù)創(chuàng)新和示范應(yīng)用，探索集中送出和集中運維模式，積極推進(jìn)深遠(yuǎn)海海上風(fēng)電降本增效，開展深遠(yuǎn)海海上風(fēng)電平價示范。推進(jìn)漂浮式風(fēng)電機組基礎(chǔ)、遠(yuǎn)海柔性直流輸電技術(shù)創(chuàng)新和示范應(yīng)用，力爭“十四五”期間開工建設(shè)我國首個漂浮式商業(yè)化海上風(fēng)電項目。在廣東、廣西、福建、山東、江蘇、浙江、上海等資源和建設(shè)條件好的區(qū)域，結(jié)合基地項目建設(shè)，推動一批百萬千瓦級深遠(yuǎn)海海上風(fēng)電示范工程開工建設(shè)，2025年前力爭建成一至兩個平價海上風(fēng)電場工程。

2022年5月，國家發(fā)展改革委、國家能源局《關(guān)于促進(jìn)新時代新能源高質(zhì)量發(fā)展實施方案》：鼓勵發(fā)展深遠(yuǎn)海風(fēng)電項目；規(guī)范設(shè)置登陸電纜管廊，最大程度減少對岸線的占用和影響。鼓勵“風(fēng)光漁”融合發(fā)展，切實提高風(fēng)電、光伏發(fā)電項目海域資源利用效率。

2023年3月，工信部等六部門《山東省能源綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展三年行動計劃（2023-2025年）》：打造山東半島海上風(fēng)電基地。聚焦渤中、半島南、半島北三大片區(qū)加快推動省管海域風(fēng)電場址開發(fā)，適時啟動國管海域試點示范項目建設(shè)，逐步推動海上風(fēng)電向深遠(yuǎn)海發(fā)展。

2023年9月，國家能源局《關(guān)于組織開展可再生能源發(fā)展試點示范的通知》：主要支持大容量風(fēng)電機組由近（海）及遠(yuǎn)（海）應(yīng)用，重點探索新型漂浮式基礎(chǔ)、±500千伏及以上電壓等級柔性直流輸電、單機15兆瓦及以上大容量風(fēng)電機組等技術(shù)應(yīng)用，并推動海上風(fēng)電運維數(shù)字化、智能化發(fā)展。主要支持海上風(fēng)能資源和建設(shè)條件好的區(qū)域，結(jié)合海上風(fēng)電基地建設(shè)，融合深遠(yuǎn)海風(fēng)電技術(shù)示范，通過規(guī)模開發(fā)、設(shè)計優(yōu)化、產(chǎn)業(yè)協(xié)同等措施，推動深遠(yuǎn)海海域海上風(fēng)電項目降低工程造價、經(jīng)濟性提升和實現(xiàn)無補貼平價上網(wǎng)。深遠(yuǎn)海海上風(fēng)電平價示范項目單體規(guī)模不低于100萬千瓦。

2023年12月，國家發(fā)改委《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄(2024年本)：漂浮式海上風(fēng)電技術(shù)被列為鼓勵類。

2024年3月，國家能源局《2024年能源工作指導(dǎo)意見》：統(tǒng)籌優(yōu)化海上風(fēng)電布局，推動海上風(fēng)電基地建設(shè)，穩(wěn)妥有序推動海上風(fēng)電向深水遠(yuǎn)岸發(fā)展。

據(jù)國家能源局委托水電總院牽頭開展的全國深遠(yuǎn)海海上風(fēng)電規(guī)劃，全國共將布局41個海上風(fēng)電集群，預(yù)計深遠(yuǎn)海海上風(fēng)電總?cè)萘考s達(dá)2.9億千瓦。“十五五”期間深遠(yuǎn)海風(fēng)市場空間將進(jìn)一步打開，有望開發(fā)1.5億-2億千瓦。

在諸多制約因素中，成本高一直是海上風(fēng)電發(fā)展緩慢的主要因素。風(fēng)電進(jìn)入深遠(yuǎn)海之后，成本急劇增加，包括：

技術(shù)成本：漂浮式風(fēng)電技術(shù)研發(fā)和生產(chǎn)成本較高。為了提高可靠性和安全性，開發(fā)商需要持續(xù)投入研發(fā)，加大生產(chǎn)線的投入，提高產(chǎn)品質(zhì)量。此外，海上漂浮式風(fēng)電的設(shè)計還需要考慮海洋環(huán)境因素，如海浪、風(fēng)力等，這些都需要進(jìn)行大量的測試和模擬，進(jìn)一步增加了技術(shù)成本。

建設(shè)成本：海上漂浮式風(fēng)電項目的建設(shè)成本包括工程設(shè)計、制造、安裝等各個方面。由于浮式風(fēng)電的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)需要保證其穩(wěn)固性和可靠性，因此制造工藝和材料要求非常高，這導(dǎo)致了制造成本的提高。同時，海上漂浮式風(fēng)電建設(shè)還需要考慮海洋環(huán)境的不確定性，如風(fēng)速、水深等因素，這也會增加建設(shè)成本。

維護成本：海上漂浮式風(fēng)電的維護成本包括日常維護和故障維修等費用。由于設(shè)備處于海上，日常維護比陸上風(fēng)電設(shè)備更加困難和昂貴。此外，設(shè)備的運輸和維修也需要考慮海洋環(huán)境的影響，這還需要增加額外的經(jīng)費和人力資源。

以“海油觀瀾號”為例，與固定式海上風(fēng)電項目的成本構(gòu)成有所不同，漂浮式風(fēng)機塔筒僅占總成本的13%左右。

為降低成本，漂浮式海上風(fēng)電出現(xiàn)了許多顛覆式的設(shè)計，如：無塔筒浮式風(fēng)電、雙風(fēng)輪浮式風(fēng)電。

X30樣機在大加納利群島海洋測試平臺(PLOCAN)運行了7個月，運行數(shù)據(jù)顯示，從平臺穩(wěn)定性到被動對風(fēng)能力，從結(jié)構(gòu)性能到發(fā)電量，X30的表現(xiàn)都非常優(yōu)異。在各方面的表現(xiàn)中，被動對風(fēng)能力最為突出。測試結(jié)果顯示，在大風(fēng)情況下（＞7.5m/s），樣機的對風(fēng)性能超過了采用主動偏航系統(tǒng)的常規(guī)風(fēng)機，在小風(fēng)情況下（＜7.5m/s），兩者的性能接近。

來源：歐洲海上風(fēng)電

和普通“I”字型風(fēng)機不同，“OceanX”為全球首次采用“V”字型塔架結(jié)構(gòu)。兩座塔筒共用一個漂浮式基座，以“V”字型排列，搭載兩臺明陽MySE8.3-180超緊湊半直驅(qū)海上風(fēng)機，總?cè)萘窟_(dá)到16.6MW。作為全球容量最大的漂浮式風(fēng)電平臺，該平臺可應(yīng)用于水深35米以上的全球廣泛海域。

來源：明陽集團

此外，開發(fā)商也在積極探索與其它產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展的雙贏模式，為此各種“漂浮式海上風(fēng)電+”的方案被不斷提出并探索嘗試。目前比較主流的研究方案包括“漂浮式風(fēng)電+養(yǎng)殖”、“漂浮式風(fēng)電+制氫”、“漂浮式風(fēng)電+波浪能”、“漂浮式風(fēng)電+油氣”、“漂浮式風(fēng)電+光伏”、“海上浮式能源島”等。

圖：“國能共享號”漂浮式風(fēng)電+養(yǎng)殖，圖源：國資小新

圖：“東福一號”海上制氫平臺，圖源：央視新聞