福建海上风电发展势头猛,从浅海向深远海拓展挖掘绿色能源

发布时间:2026-01-29    来源:网络整理

福建海上风电发展势头猛,从浅海向深远海拓展挖掘绿色能源(图1)

《福建日报》2026年1月29日第08版

核心提示

党的二十届四中全会所通过的,名为《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十五个五年规划的建议》的文件明确提出,要强化海洋科技创新,加固并提升海洋装备制造业的优势,使海洋新兴产业得以壮大,并且发展现代航运服务业。近日,福建省工业和信息化厅出台了《福建省推进船舶与海洋工程装备高质量发展工作方案》,省发展和改革委员会、省科学技术厅、省海洋与渔业局也联合参与其中,方案提出,到2027年,全省船舶与海洋工程装备产业结构会更加优化,创新能力将显著提升,转型升级会加快推进,产业规模会持续壮大,产业集群竞争力会显著增强,高技术船舶、海上风电装备、深海养殖装备、电动船舶等特色产品会形成新的领先优势。

推进海上风电发展,是对保障国家以及区域能源安全的一种选定,是促使海洋经济得以发展的一个着力点。福建身为我国风能资源的“富矿”地区,其风能等效发电小时数达到3800小时,处于全国首位,全省海上风电理论蕴藏量超出1.2亿千瓦。截止到2025年年底,福建海上风电装机容量已然达到383万千瓦,风能利用小时数连续12年在全国排名第一。凭借着优越的资源条件与产业优势,福建海上风电正加速从浅海、近海朝着深远海延伸,朝着深蓝探寻更多绿色能源。

“捕风巨手”

福建海上风电高端装备达成了本地制造的成果,于多个技术领域达成了创新的跨越,自主研发的超长叶片,其风能利用系数高达0.49,捕风效率处在世界领先的水准。

于1月13日,全球首台20兆瓦海上风电机组于闽南海域完成其吊装操作。此为继2023年全球首台16兆瓦海上风电机组在平潭海域开展应用之后,我国于海上风电重大装备领域达成的又一回重要突破了呢。这意味着我国海上风电机组迈入大容量时代,且为深远海风电发展稳固了装备根基哟。

于福建,凭借三峡海上风电国际产业园这般依托,金风科技、东方电气、中国水电四局、LM叶片等行业的一只只龙头企业来此汇聚,构筑起一套涵盖那船上风电主机方面、发电机装置、钢结构件以及叶片等众多方面的完整产业生态体系,达成海上风电高端装备产地为本地的制造成果。

6.7兆瓦的海上风机接续下线,8兆瓦的海上风机接连下线,10兆瓦的海上风机分批下线,13兆瓦的海上风机依次下线,13.6兆瓦的海上风机陆续下线,16兆瓦的海上风机相继下线,18兆瓦的海上风机逐个下线,20兆瓦的海上风机持续下线……自主研发的“大国重器”连续刷新世界纪录,从福建“驶”向全球深蓝海域。

福建海上风电发展势头猛,从浅海向深远海拓展挖掘绿色能源(图2)

在1月13日这一天,全球首台有着20兆瓦功率的海上风电机组,于闽南海域完成了吊装工作,此图片由三峡集团福建分公司提供 。

这次进行吊装的,是20兆瓦的海上风电机组,其轮毂中心的高度是174米,单支叶片的长度为147米,叶轮直径为300米,扫风面积等同于将近10个标准足球场。该机组并网发电以后,预计年发电量将会超过8000万千瓦时,能够满足大约4.4万户家庭一年的用电需求,这相当于节约标准煤约2.4万吨、减少二氧化碳排放约6.4万吨。

三峡集团福建分公司生产管理部负责人周兴政介绍,该机组达成了全产业链自主可控以及关键部件100%国产化,并且在三大技术领域达成了创新突破,在风电机组容量持续扩能之际,让整机(机舱、轮毂、叶片)更为轻便的工作也在同步推进,“更轻便的整机能够切实降低吊装施工难度以及基础建造成本” 。

20兆瓦机组系此次设计,采用集成传动链技术,这一技术可提升核心传动系统齿箱扭矩密度,还能提升发电机扭矩密度,进而让整机单位兆瓦重量小于40吨,且较行业平均水平降低幅度在10%以上。

超长叶片,作为机组核心部件里的一员,长度达147米,被称作“捕风巨手”。它运用我国自己独立自主研发的“翼型”来进行设计,经过了极其严苛的测试。其风能利用系数高达0.49,捕风效率处于世界领先水准。另外,该机组达成了弯扭耦合叶片桨距角自寻优以及增益自寻优技术,风机能够依据风向、风速对叶片角度作出调整,以此提升补风效率,达成发电量提高1.2%。

除了这个,机组另外拥有一个具备智能特性的“数字大脑”,以此来应对复杂的海上环境,它借助集成激光雷达、多类传感器等手段,构建起了实时感知与安全预警系统,该系统能够依照风浪动态自行优化运行,达成机组于海上安全、高效、无人化的智慧运行状态 。

这样一个巨大无比的物体,怎样在风大、浪又高的环境里稳稳地“安顿下来”?针对超大型风电机组以及季风期复杂海况所带来的双重难题,项目团队创新性地运用“机舱轮毂组合体加上单叶片吊装再加上动态定位”的方案,使得首台达20兆瓦的深远海机组矗立在了福建闽南海区域。

此次进行吊装作业的机组,所处海域离陆地有超过30公里那么远,而且水深超过40米。承担此作业任务的施工团队呀,采用了起重能力能够达到2000吨的第四代风电安装船来展开工作。施工团队把3支长度长达147米的巨型叶片,一个一个地、依照顺序平稳地提升到了174米的高空之上,最终与轮毂完成了精准对接呢。

海底起始了风机根基,有四根钢管桩,通过高精度定位技术打入到海底深处,在钢管桩之上,导管架进行精准对接,从而形成稳固的承载平台,从这开始,逐段自下而上安装塔筒,逐段自下而上安装主机,逐段自下而上安装轮毂,逐段自下而上安装叶片。

周兴政说,在沉桩工艺方面,运用了高精度定位以及智能化沉桩控制系统,这有效地保障了超大直径钢管桩于深水复杂地层里的垂直度与承载性能,在导管架水下对位这个环节,创新性地使用了带有高精度摄像头和各类传感器的水下机器人来辅助作业,以此提升水下施工精度和效率 。

船在现场,是海上风电安装船,它能抬升船体,船体靠四根桩腿在海中“站立”,在风浪里搭出平稳的被当作“空中工作台”的台,有了这个基础,作业人员借助高精度定位及牵引系统实时校准姿态,该姿态是叶片在空中的姿态,而后完成毫米级精准对接与紧固,二者是叶片与轮毂间相互的,最终使得发电的“巨人”能够迎风站立 。

拥有大容量的风机,深海是其更为广阔的施展舞台,据了解有关情况显示,这回进行吊装操作的是20兆瓦的机组,该机组还能够位于水深70米的海域来进行装机作业,在后续阶段可以衍生成为漂浮式机组,进而拓展至更深处的海域,如此一来会让海上开发资源在预计方面扩大到60%以上 。

“定海神针”

在国内,首次批量采用吸力桩式导管架基础型式这件事,让吸力桩牢牢吸附在海底。而且,施工速度得到数倍提升,进而为开发深远海风电开辟新的路径。

瞧!这儿即是外海风机的即时画面,每一台的发电效能都清楚显现,这些日子风力强劲,乃是发电的优良天气,差不多每台风机发电效能都达成了100%。在福能海峡发电有限公司的集控中心内,公司总经理助理杨庆波望着大屏幕讲述着。

海面之上,屏幕之中,呈现出海天一色的景象,57台风机有序地排列在那片海面上,其长长的叶片持续在海风中做着转动,此乃福建能化集团下属的福能海峡发电有限公司所布局的长乐外海海上风电场C区项目,该项目总装机容量为496兆瓦,它是福建已建成的海上风电项目里,单体规模最大的,离岸距离最远的,水深最深的,通航条件最为复杂的项目。

长乐外海海上风电场C区项目,是同期省内最早的“双40”(离岸40公里、水深40米)深远海风电项目之一,也是同期国内最早的“双40”(离岸40公里、水深40米)深远海风电项目之一。

福建海上风电发展势头猛,从浅海向深远海拓展挖掘绿色能源(图3)

长乐外海海上风电场C区项目,是同期省内最早的深远海风电项目之一,也是国内最早的深远海风电项目之一,它有着离岸距离40公里、水深40米的特点。(受访单位供图)。

与近海相比,深远海海况更复杂,施工窗口期短而分散。

“项目的海底淤泥厚度超过了10米,海深大约是40米,风急浪高属于常态,一年之中有施工窗口期,近海大概有150天,而远海仅仅只有100天左右。”杨庆波讲,怎样让巨大的风机历经大风大浪还能够稳稳地扎根在海上呢?作为风机基础底座的桩型选择变成了关键,要是采用传统单桩施工模式,单桩重量还有长度将会大幅增加,不但施工速度慢,而且符合吊装要求的施工船机数量少,难以如期建成投入生产。

为捕捉抢抓那珍贵的窗口期,经过了反反复复地论证,福能海峡携手着福建永福电力设计股份有限公司,一同去引进荷兰的SPT沉贯技术,在国内头一回批量使用吸力桩式导管架基础型式。

一种强大“定力”源于顶端封闭、中间空心设计的吸力桩,在其顶部安装的吸力泵,会把桩内海水向外排出,接着在顶部注入灌浆料用以密封,进而使其内外形成压力差,借助此压力差将吸力桩整体压入海床直至指定深度,之后吸力桩便会嵌入深海海泥中,稳稳吸附在海底。这是杨庆波所作的形象比喻,恰似一脚踩进泥地里,由于出现真空压力差,当脚抬起时,鞋子就被吸附在泥地里 。

杨庆波讲,采用吸力桩式导管架基础型式,施工速度有了数倍的提升,原本一根传统单桩施工最快需要一周时间,而吸力桩式导管架最快一天就能施工完成,所有基础工程完工比原计划提前了4个月,创造出了海上风电建设的“超级速度” 。

要说项目那次的建设速度,杨庆波在言语里头透着自豪地讲,事实表明,吸力桩式导管架基础型式跟福建远海风电施工相当地适配,仅仅只是5个多月的时间,项目就完成了57台风机的安装 。该项目还创新运用了风机陆上组拼、叶片陆上圈车、塔筒立运等一系列的施工工艺,极大地缩减了施工工期 。

项目要快速推进且保证顺利,新技术持续产生,有两个创新项目荣获福建省科技进步奖一等奖 。

“其中”,《台风多发复杂海域大型风电场工程关键技术及应用项目》,针对台风多发海域风机基础设计难题攻关,针对台风多发海域风机基础施工难题攻关,针对台风多发海域风机基础安全运维难题攻关,建立了台风海域风机基础结构创新及设计技术理论体系,建立了海上风电基础高强灌浆及监测技术体系,获得2021年福建省科技进步奖一等奖 。

近日,好消息又一次传来,有一个项目,名为《深远海域大容量风机基础关键技术开发与应用》,该项目是针对福建深远海域大容量风机基础勘察、设计与施工研发出相关成套关键技术的,此项目获得了2024年度福建省科技进步奖一等奖。

该项目构建起了福建海域地基岩土层精细化参数获取勘测技术,打造了深远海域超大尺寸筒式导管架基础一体化施工成套装备及施工技术体系等。其成果还被推广至全国多个深远海域风电项目,累计对福建省超95%、全国90%的深远海域导管架海上风电项目予以支撑,达成了深水导管架基础设计施工技术零的突破,为全球深远海域导管架基础应用提供了中国范例。

并且,针对深海发电机组存在故障较多、维修困难等状况,福能海峡借由搭建数字孪生底座、研发智能预警系统、打造精准气象服务系统等途径,不断推进“数字化、智能化、可视化”的智慧风场建设,。

面临“智改数转”情况时,长乐外海海上风电场C区项目风机所具备的可利用率,达到了99.63% ,这一比例相比福建省海上风电平均水平而言,高出了1.57个百分点,由此每年增加发电量所对应的绿电供应数量为4464万千瓦时,这一绿电供应数量就相当于能够额外实现减排二氧化碳3.5万吨这个效果,而这些减排量所对应的绿电供应又能够满足1.2万户家庭年用电需求。

57台风机,在集控中心后台,56台显示绿色,1台显示橙色,这代表该风机存在数据异常,需人工进一步确认。杨庆波称,项目持续推进智慧风场建设,涉及研发基于机器学习算法的风机智能预警系统,建立多维度故障预警模型。

系统会对通过实时采集风机各项数据后进行对比与趋势分析,以此来实现对通信数据异常、偏航滑移、机舱温度异常等故障的分级预警与故障点精准定位,进而提前预判设备运行风险。杨庆波讲,得益于智能预警系统,能把被动维修转变为预测性维护咧,这样一来就实现关键设备故障修复及时率从百分之七十提升至百分之九十五;人工巡检频次从每月一到两次降低至零点五次,运维人力成本节约百分之三十。

“风渔融合”

成功攻克,涉及多项技术,包括漂浮式风电基础设计,以及风电机组适应性改造,还有动态海缆和锚泊系统设计等技术,进而解决深远海风电开发所面临的经济性问题,最终为漂浮式风电发展以及商业化应用,提供全新的样板。

在2025年11月10日的时候,《联合国气候变化框架契约》第三十次缔约方大会举行开幕式,举行地点是在巴西贝伦,当月19日,在“中国角”成功召集举办专门针对“双碳”目标下央企绿色低碳行动开展实践的边会议 ,并且正式对外发布《2025中国企业绿色低碳去发展所取得的优秀实践进行挑选典型具体事例案集合》,国家能源集团龙源电力所研发出来的全球第一例首创性质的漂浮式风渔融合平台“国能共享号”成功被选入其中。从这里开始,中国海洋资源进行集约利用的创新实践朝着国际舞台方向发展 。

福建海上风电发展势头猛,从浅海向深远海拓展挖掘绿色能源(图4)

“国能共享号” (资料图片)

矗立在莆田南日岛国家级海洋牧场示范区的“国能共享号”,属于是全球首座风渔融合浮式平台,其凭借那般三立柱半潜式结构设计,达成了关键的技术突破 。

该漂浮式风机跟传统固定于海床上的风机不一样,它给深海风电带来了新的路径,它给深海风电带来了新的可能。

海洋中,有一种用于深海发电的基础平台是漂浮式平台,我国自主研发的全球首座风渔融合浮式平台名为“国能共享号”,此平台具备发电功能,并且能够养殖出肉质紧实的大黄鱼。

这座“海上发电、海下养鱼”的一体化平台是如何运作的?

太阳光照耀下,刚刚被捕获到岸上来的大黄鱼,显得丰腴肥美且充满生机活力,身上闪耀着金色的光芒,波光粼粼。“国能共享号”马上就要迎来第二批捕鱼收获的大丰收景象了。

在集中控制中心,其所处位置是南日岛,大屏幕之上,发电功率、最大倾角等数据实时展现,工作人员借助此,随时对“国能共享号”的运行状态予以掌握。

“国能共享号”主要是由“养殖网箱”和“漂浮式风机”共同构成,其中具体涵盖了浮式平台,4兆瓦风机,系泊锚固系统等。平台运用的是三立柱半潜式结构方式,作正三角形布局形态。平台边长大概为70米,总体高度是24米,重量达到4900吨,这一重量等同于3000多辆小汽车的重量。平台中央乃是容积为1万立方米的六边形养殖网箱,当下养殖着3.5万尾大黄鱼。

相较传统那种固定于海床之上的风机而言,漂浮式风机对海底地质的要求更低,且不需要大规模的钢筋混凝土基础,采用通过浮力原理的方式,让其在水上进行漂浮运行,致使漂浮式风机在深远海的部署变得更为方便 。

国家能源集团龙源电力风渔融合项目部主任林燊介绍,固定平台靠的是吸力锚和锚链,“国能共享号”水下部分主要是在南日岛海上风电场水域安装吸力锚和锚链,海下9条锚链共有300多个配重块,总重量超过千吨,利用锚链和吸力锚筒与海床连接固定,海水的阻力也进一步保障了平台稳定性 。

林燊讲,我们攻克了漂浮式风电多项技术,诸如基础设计技术,还有风电机组适应性改造技术,以及动态海缆和锚泊系统设计技术等,完成了多个专业设计,总体性能这般的专业设计,结构专业设计,机械专业设计,电气专业设计以及养殖专业设计等,共14个专业设计。与此同时,还开发了相关内容,是适用于漂浮式风机的控制算法,以及使用平台稳定控制策略,完成了10多项关键技术升级,全力去保证浮式风机系统的稳定性,填补了行业的技术空白 。

海里养鱼,水上从事发电,达成了海上“绿色能源”以及“蓝色粮仓”的集约式开发利用 。

“国能共享号”平台,离岸直线距离是30公里,水深35米,所处海域附近,海流密集着,水交换能力很强,海域水质优良,其拥有的优越的地理环境,为鱼群提供了,天然的“类野生”的那种生长环境,这就使得那里的水产品质,与野生的相比更为接近。

在平台所做的选择里,是养殖那种经济价值相对较高的大黄鱼,运用的是开放式近生态深海养殖模式,靠着这样的模式,能让鱼群处在湍急水流当中,得以充分地游动开来,其运动量比传统网箱养殖要远远超出许多,由此产出的大黄鱼被称作“健身大黄鱼”。去年1月的时候,首批渔获完成了收成,产量达到了4500公斤。

普通传统海洋牧场常常会出现那种“供电不足、供电不稳定”的棘手困难情况,在面对这样的状况时,叫作“国能共享号”这个会有所应对,它有属于自己的解决办法啥的 。

倚仗平台之上,海上风机所产出的源源不断的清洁电力,“国能共享号”运用“自发自用”的模式。与此同时,风机以及光伏板所生成的绿色电力,用以给网箱的投饵机、水质传感器、环境监测等全部智能化设备供应电力,这般便构建成了“以电养鱼”的能源闭环。并且,养鱼所带来的收益反过来又回馈项目,达成了“以渔养电”的良性循环 。

当前,“国能共享号”平台,其每年发电量能够达到1600万千瓦时,按照火电供电碳排放来进行计算,每年大概可以减少约1.6万吨二氧化碳排放。

源于海上风电与深远海渔业养殖创新融合而成的“国能共享号”,就其特性而言,在培育风渔互补崭新生产力方面崭露头角 ,具体展现为高科技属性显著 ,高效能特征独具 、高质量表现突出 ,同时在解决深远海风电开发棘手经济性问题上成效卓著 ,进而为漂浮式风电发展及商业化应用铺就全新样板 。

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