深远海漂浮式风电机组技术创新思考与实践.pdf

1、深远海漂浮式风电机组技术创新思考与实践汇报人：刘红文/正高级工程师2025年12月20日目录目 录一行业和技术发展动态四总结与展望三探索与实践2：新概念机组设计探索二探索与实践1：“启航号”机组研制2目录第一部分行业和技术发展动态3 4 一、行业和技术发展动态 近海风资源开发饱和：近海风电受到“单30”政策、渔业养殖、航道、军事、管线等多重因素制约，可开发风资源受限。深远海风能资源丰富：据GWEC统计，全球80%风资源分布在60米以上海域，我国深远海风能储量约2000GW，是近海2-3倍。走向深远海，是市场发展的必然趋势产业趋势技术趋势瓶颈问题2023年北京国际风能海上能源开发已成为我国能源发

2、展新引擎！北京风能宣言2.0 十五五期间，中国风电年新装机容量不低于1.2亿千瓦，其中海上风电年新装机不小于1500万千瓦。确保2030年中国风电累计装机容量达到13亿千瓦，到2035年累计装机不少于20亿千瓦，到2060年累计装机达到50亿千瓦。5 一、行业和技术发展动态 装机容量趋势：全球风能理事会（GWEC）预测，到2030年全球漂浮式机组累计装机容量将达2600MW。市场分布情况：预计挪威、英国、中国、法国和葡萄牙将位列漂浮式风电净新增装机容量前五大市场。“十五五”末期，漂浮式开始商业化装机应用产业趋势技术趋势瓶颈问题 示范与试验阶段：2009-2021年 预商业化阶段：2022-20

3、29年 商业化阶段：自2030年起英国：目标是到2030年安装5GW漂浮式风电机组；挪威：2025年年底启动北海1.5GW漂浮式风电项目招标；法国：2024年7月，第九轮2.5GW漂浮式风电项目招标；中国：2022年9月，批准1GW万宁漂浮式风电示范项目；韩国：截至2024年底，超6GW的项目已与韩国电力公司签订输电服务协议。数据来源：全球风能理事会（GWEC）2025 6 一、行业和技术发展动态 发展历程产业趋势技术趋势瓶颈问题199019952000200520102015202020252030时间浮式风机平台研究探索技术与经济可行性研究概念验证研究借鉴海洋油气平台概念样机示范(欧洲)海

4、上装置技术示范第二阶段(2005-2015)浮式风机专用平台设计平台、塔架、风机协同演化降低半潜浮体结构复杂度早期混合类型浮体浮体降本阶段模块化浮体，降低制造难度，新型平台设计当前(2025.11)第三阶段(2010-2020)第四阶段(2020-2028)中国漂浮式样机发展(2021-2024)第一步：可行性论证 第二步：概念设计 第三步：样机示范 第四步：降本探索第一阶段(1990-2010)7 一、行业和技术发展动态机组大型化趋朗2009年2025年趋势1：漂浮式机组大型化趋于明朗2.3MW3.6MW7MW8.4MW9.525MW16MW8.6MW6.2MW5MW7.25MW16MW趋势

5、2：新概念漂浮式机型不断涌现 技术趋势产业趋势技术趋势瓶颈问题 8 一、行业和技术发展动态一体化设计与仿真工具链不完善平台系统与输电系统降本挑战试验验证与可靠性保障体系不成熟 浮式基础强度设计尚未实现一体化：对非线性波浪、粘性效应、漩涡脱落等的模拟精度和计算成本难以兼顾；耦合动力学仿真中的水动力挑战：浮式基础的设计与上部风机结构的设计相对独立，未实现全系统协同优化。平台系统的降本路径不明确：设计出安全可靠，成本低廉的平台与系泊方案是规模化发展的关键；动态缆设计复杂且成本高：动态缆需要承受复杂的弯曲、拉伸、扭转疲劳载荷，其设计、制造、安装和维护都面临巨大技术挑战和成本压力。水池缩尺试验的局限性：

6、难以同时满足佛汝德数、雷诺数，模型试验结果与全尺寸原型机存在偏差；远程监测与可靠性验证不足：缺乏长期运行数据来验证设计的可靠性、修正模型，并指导下一代机型的优化。漂浮式机组商业化的瓶颈问题：（1）漂浮式机组的可靠性有待提升（2）漂浮式发电成本有待进一步降低产业趋势技术趋势瓶颈问题理论&仿真测试&验证系统&降本一、行业和技术发展动态产业趋势技术趋势瓶颈问题 9 1：漂浮式机组代表市场和技术的发展趋势 2：漂浮式建造成本高、目前无法规模化商业应用 3：漂浮式技术门槛高、成熟度低、创新的想象空间大 4：漂浮式产生新的研发和商业模式（一体化设计和生产）小结：目录第二部分探索与实践1：“启航号”机组研制