深遠海，是風能人的“星辰大海”。在挺進“深藍”的征途中，明陽智能勇立潮頭，善事利器，馭攬長風，耕海牧漁……將風電開發(fā)的腳步延至更深更久的未來。

明陽智能的“深藍”征途

全球80%的海上風能資源位于水深超過60米的海域。為了獲取更多的風能資源，深遠海必將是海上風電未來規(guī)?；_發(fā)的“藍?！?。發(fā)展深遠海風電，關(guān)鍵在于通過技術(shù)迭代或模式創(chuàng)新，降低項目成本，提升收益。在瞭望到桅桿尖頭的深遠海發(fā)展初期，明陽智能聚勢謀遠，不懼挑戰(zhàn)，在漂浮式風電機組與海洋資源融合發(fā)展兩方面同時發(fā)力，引領(lǐng)行業(yè)邁向“深藍”。

敢為人先，摘取海上風電的“明珠”

深遠海水深岸遠，地質(zhì)勘測、水下結(jié)構(gòu)、施工成本大幅增加，固定式風電機組基礎(chǔ)不再具有經(jīng)濟性，漂浮式平臺成為深遠海海上風電開發(fā)的主要降本方式。

漂浮式風電被稱為“海上風電的明珠”。直到2009年，全球第一臺漂浮式風電機組在挪威海域中建成，單機容量為2.3兆瓦。然而，漂浮式風電技術(shù)至今仍尚未實現(xiàn)大規(guī)模商用。

世之奇?zhèn)コＴ陔U遠，非有志者不能至。明陽智能掌舵者審時度勢提出了“海平方”戰(zhàn)略，以深遠海風電機組開發(fā)為目標，大力支持漂浮式風電技術(shù)，投入研發(fā)力量，加強技術(shù)儲備。

“培養(yǎng)實力，等待機會”，是最基本的贏家法則。2018年3月，三峽集團獲得廣東省海洋漁業(yè)廳海洋專項資金支持的“浮式海上風電平臺全耦合動態(tài)分析及其裝置研發(fā)”項目，由明陽智能負責開展項目中的一體化仿真設(shè)計技術(shù)研究，并開發(fā)MySE半直驅(qū)漂浮式風電機組。

“這就是‘三峽引領(lǐng)號’最初的由來。本來只是技術(shù)研發(fā)項目，后來做成了樣機示范工程?！泵麝栔悄芷∈疆a(chǎn)品設(shè)計負責人向《風能》表示。

明陽智能自主研發(fā)的我國首臺漂浮式海上風電機組MySE5.5-155

開弓沒有回頭箭，明陽智能推動漂浮式風電技術(shù)不斷更新迭代，始終走在行業(yè)前列。2021年12月7日，明陽智能自主研發(fā)的我國首臺漂浮式海上風電機組MySE5.5-155成功并網(wǎng)發(fā)電。2023年5月20日，我國首座深遠海漂浮式風電平臺“海油觀瀾號”在海南文昌海域并網(wǎng)發(fā)電，這也是我國首座水深超過百米、離岸距離超過百公里的“雙百”深遠海漂浮式風電項目。其采用的正是明陽智能擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的MySE7.25-158漂浮式海上風電機組。2022年下半年，明陽智能向全球發(fā)布了雙轉(zhuǎn)子漂浮式海上風電平臺“OceanX”，其在漂浮式基座上搭載了兩臺MySE8.3-180機組，計劃于今年下水安裝。

至此，明陽智能在漂浮式風電機組技術(shù)上勇闖“無人區(qū)”，一路披荊斬棘。機組單機容量從5.5兆瓦到7.25兆瓦，再到16.6兆瓦；水深從30米增加到超百米；離岸距離由28公里延伸到136公里，直至更遠。

如果說，“三峽引領(lǐng)號”實現(xiàn)的是從“0”到“1”的突破，“海油觀瀾號”則是由淺入深，將漂浮式機組的設(shè)計應用得更加立體豐富?！半p機頭”機組更是明陽智能全面繼承以往技術(shù)積累并進一步大膽探索的“集大成者”，通過增加單機容量滿足未來批量項目的應用開發(fā)，提高漂浮式海上風電的成本競爭力。

上述負責人參與過明陽智能歷次漂浮式海上風電機組的設(shè)計。他向《風能》解釋道，漂浮式海上風電機組并非照搬國外的技術(shù)，而是像陸上風電要解決高海拔、低風速的問題一樣，面向中國海上風能資源特點設(shè)計制造的。其中，臺風是一座繞不開的“高峰”，這是歐洲風電專家公認的世界性難題，也是新能源領(lǐng)域的“登月工程”。

“如果沒有能夠抗擊臺風的風電機組，海上風電在中國幾乎沒有未來。在這樣的背景下，我們必須去攻關(guān)、解決這些挑戰(zhàn)，在此過程中成長和發(fā)展，最終實現(xiàn)引領(lǐng)?！泵麝栔悄芸偛脧垎绱藦娬{(diào)抗臺風技術(shù)的重要性。

事實上，明陽智能很早即開始整合全球研發(fā)資源，十年磨一劍，先后投入巨大研發(fā)精力和財力，積累擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的抗臺風技術(shù)。在上述負責人看來，抗臺風設(shè)計上是一個體系的優(yōu)化改造，不管是水面上的塔筒、下部浮體，還是葉片、機艙，都要考慮抗臺風的要求。通過準確地模擬臺風從360度沖擊承載部件的工況條件，得到不同方向下的運動響應和載荷強度，再對各部件結(jié)構(gòu)補強和優(yōu)化?！捌渲?，臺風狀況下，葉根所受的載荷比正常天氣下高出40%~50%。印象最深的是載荷團隊與葉片設(shè)計團隊要不斷地迭代優(yōu)化，有時甚至經(jīng)過十幾輪迭代后，才會最終鎖定一個比較理想的設(shè)計參數(shù)，從而在安全性、可靠性與經(jīng)濟性之間找到一個恰當?shù)钠胶恻c?！?/p>

2023年7月17日，臺風“泰利”過境，最大瞬時風速達到71.5米/秒，相當于17級以上風力強度。2023年9月2日，臺風“蘇拉”強悍登陸，風力等級同樣超過17級。在數(shù)十場強臺風的侵襲下，包括兩臺漂浮式海上風電機組在內(nèi)的2000余臺明陽智能機組，以高可靠性與高發(fā)電量，保障了風電場安全穩(wěn)定高效運行，完美詮釋了明陽智能“抗臺第一品牌”的實力。

而明陽智能超緊湊型半直驅(qū)技術(shù)路線歷經(jīng)十余年、上千臺機組的實踐積累和迭代升級，在兩臺已經(jīng)運行的漂浮式海上風電機組上充分釋放效能：體積小，模塊化設(shè)計，傳遞效率高，發(fā)電性能優(yōu)異，可將由臺風引起的風輪載荷以最短的路徑、最直接的結(jié)構(gòu)快速有效地傳遞至塔架基礎(chǔ)。此外，防腐性能、密封設(shè)計、傳動鏈技術(shù)、混凝土材料，多種技術(shù)創(chuàng)新保持行業(yè)領(lǐng)先水平。

立體融合開發(fā)，打造海上風電“航母”

提升海上風電項目收益的方式主要包括：一是技術(shù)迭代，通過提高技術(shù)的精細化和跨越式的創(chuàng)新，如漂浮式技術(shù)；一是融合模式創(chuàng)新，通過多種應用場景的融合，衍生出一個集水上、水面、水下、海底于一體的立體融合開發(fā)新模式，如以海上風電為依托，打造海上風電與海洋牧場、海水制氫、海洋油氣等多產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展模式。

明陽智能海洋能源研究院負責人向《風能》表示，從2021年開始，海上風電“國補”被取消，電價從原來的0.85元/千瓦時腰斬。盡管有部分省份接力了短期的補貼，但沿海電價最高的廣東省，電價也只有0.453元/千瓦時。地方政府對海上風電項目實行競爭性配置，最新競配項目的電價已低于當?shù)孛弘娀鶞蕛r。在部分建設(shè)條件較差的區(qū)域，以現(xiàn)階段海上風電場建設(shè)成本計算，單獨開發(fā)海上風電項目已趨近盈虧臨界點。

客觀來說，由于近海海域用海資源有限，海上風電開發(fā)與其他海洋產(chǎn)業(yè)用海的沖突日益突出。以海上風電為依托的海洋立體融合開發(fā)模式，可以充分利用風電機組之間的閑置海域，提高海洋資源集約化開發(fā)水平，解決單一海洋資源開發(fā)模式面臨的瓶頸問題，同時攤銷海洋資源綜合開發(fā)成本，提高海洋資源開發(fā)整體收益。

這是明陽智能提高單位用海面積生產(chǎn)效率、尋找市場增量、耕海圖強的長期戰(zhàn)略。明陽集團董事長張傳衛(wèi)表示，全力推進海上風電、海水制氫、海洋牧場于一體的海上綜合能源產(chǎn)業(yè)的建設(shè)與投資，創(chuàng)新推動海洋技術(shù)與海洋裝備、海洋能源和海洋經(jīng)濟的高質(zhì)量融合發(fā)展。2018年，明陽智能專門成立了海洋牧場事業(yè)部和氫能事業(yè)部，開展“海上風電+”組織架構(gòu)體系，制定“藍海戰(zhàn)略”，致力于成為海上綜合能源解決方案提供商。

我國首座深遠海漂浮式風電平臺“ 海油觀瀾號”，搭載明陽智能MySE7.25-158機型

言出必行，行之必果。2022年10月，明陽智能自主獨立設(shè)計并生產(chǎn)制造的、全球最大單體堿性水電解制氫裝備在廣東成功下線。2023年5月20日，在距離海南文昌136公里處的海面上，由三個橘紅色柱狀浮體托舉的“海油觀瀾號”徐徐轉(zhuǎn)動，通過一條動態(tài)海纜向5公里外的海上油田群電網(wǎng)發(fā)出了第一千瓦時的電力。2023年7月，全球首臺導管架風電機組+網(wǎng)箱一體化融合裝備“明漁一號”，在陽江青洲四海上風電場內(nèi)投運，其養(yǎng)殖水體為5000立方米（最大可拓展至20000立方米），可養(yǎng)魚約15萬尾。

2023年7月，全球首臺導管架風電機組+網(wǎng)箱一體化融合裝備“明漁一號”安裝

中海油為何選擇與明陽智能合作？因為海上作業(yè)平臺用電需求高，一般直接使用開采出的伴生天然氣或原油發(fā)電，但此類發(fā)電機組容量小、效率低、能耗高。漂浮式海上風電機組的加入，為風急浪高的深遠海油氣開發(fā)工作提供了用電保障，可以降低傳統(tǒng)能源對環(huán)境造成的影響和損害，助力中海油綠色轉(zhuǎn)型。而明陽智能參與的“三峽引領(lǐng)號”的成功運行，可靠的半直驅(qū)緊湊型抗臺機型，以及積累的臺風風速風向、湍流強度、風切變、陣風系數(shù)、機組運行狀態(tài)等海量數(shù)據(jù)，加上先進的智能化控制策略和專業(yè)的臺風防御機制，成為雙方合作的關(guān)鍵因素。

作為新能源與傳統(tǒng)能源結(jié)合的示范，“海油觀瀾號”實現(xiàn)了風電與油田電能的統(tǒng)一控制和管理。在機組側(cè)，加裝無延時監(jiān)測風電機組啟停模塊，優(yōu)化起停邏輯，縮小功率波動區(qū)間，避免在低風速下切入；在電網(wǎng)側(cè)，根據(jù)微電網(wǎng)頻率、電壓等要求做了耐諧波能力的提升及故障穿越，形成主動控制與被動響應雙重保障，確保油田微電網(wǎng)運行的安全與穩(wěn)定，推動了海上風電為海洋油氣電網(wǎng)直供電源技術(shù)的發(fā)展，為深遠海海上風電能源管理和就地消納提供了借鑒。

至2023年6月19日，“海油觀瀾號”的累計發(fā)電量突破100萬千瓦時，日均發(fā)電5.5萬千瓦時。預計一年能夠為采油平臺提供2200萬千瓦時電力，相當于3萬中國人一年的用電需求。每年可節(jié)省近1000萬立方米的燃氣，相當于減排2.2萬噸二氧化碳。就近提供的電力消納能夠減輕對電網(wǎng)的壓力，還可為其他船舶、海工項目供電，提高經(jīng)濟效益。

如果說風電制氫、為油氣平臺供電屬于多能互補的范疇，那么海上風電與海洋牧場融合則屬于新能源產(chǎn)業(yè)和現(xiàn)代高效農(nóng)業(yè)的跨界融合發(fā)展新模式。

海上風電場所發(fā)的電力，可以為海洋牧場養(yǎng)殖運營提供充足的清潔能源。海上風電機組之間的海域，以及機組支撐基礎(chǔ)構(gòu)筑擁有類似人工魚礁的功能，可以為魚類提供良好棲息環(huán)境，拓展?jié)O業(yè)空間，提高產(chǎn)量，改善海洋的生態(tài)環(huán)境，增殖漁業(yè)資源，讓海洋成為人類獲取優(yōu)質(zhì)蛋白的“藍色糧倉”。同時，風電運維船與養(yǎng)殖船融合設(shè)計，利用相近的運維頻率這一共通性，能夠大大降低二者的運維成本。此外，還可實現(xiàn)監(jiān)控監(jiān)測的一體化運營管理，包括風浪流、機組狀態(tài)、網(wǎng)箱狀態(tài)、支撐基礎(chǔ)狀態(tài)、魚類生長情況等信息集成于同一個綜合監(jiān)控監(jiān)測平臺上，實現(xiàn)風力發(fā)電與漁業(yè)養(yǎng)殖的集中化、科學化、智慧化的管理運營新模式。

2022年1月19日，明陽智能陽江沙扒“海上風電+海洋牧場”融合示范區(qū)首次收魚

2022年1月19日，明陽智能在陽江沙扒“海上風電+海洋牧場”融合示范區(qū)完成首次收魚。經(jīng)過近半年養(yǎng)殖，金鯧魚已達到商品魚規(guī)格（500克）。經(jīng)專業(yè)品質(zhì)檢測機構(gòu)檢測，與近岸養(yǎng)殖的金鯧魚相比，試驗區(qū)養(yǎng)殖的金鯧魚在粗蛋白、氨基酸、脂肪酸等關(guān)鍵指標上明顯更高，農(nóng)藥殘留、重金屬殘留等指標則更低，味道更加鮮美，整體品質(zhì)接近于野生魚。

離岸距離遠是限制海洋牧場向深遠海發(fā)展的一個重要因素。因為深遠海的海洋環(huán)境更加惡劣，無論是裝備安全要求，還是養(yǎng)殖成本，均會大幅提升。明陽智能在海洋工程裝備設(shè)計、海工結(jié)構(gòu)物安全設(shè)計、應對臺風惡劣海洋環(huán)境等方面的經(jīng)驗累積，恰好為海洋漁業(yè)挺進深遠海提供了“金剛鉆”。試驗區(qū)安裝的抗臺型HDPE養(yǎng)殖網(wǎng)箱由明陽智能自主研發(fā)，采用抗臺風設(shè)計理念，框架結(jié)構(gòu)、網(wǎng)衣材料、系泊系統(tǒng)分別做了加強設(shè)計。事實證明，網(wǎng)箱經(jīng)歷“獅子山”等多場臺風的沖擊考驗后，安全性和運營狀態(tài)良好。

“這個風漁融合示范項目主要是驗證：一是海上風電場與海洋牧場融合的可行性，風電的噪聲、振動、電磁波等干擾因素是否會對魚類的生長產(chǎn)生影響。二是網(wǎng)箱裝備的安全性，以及在臺風工況下的可靠性。風浪流會對固定在網(wǎng)箱結(jié)構(gòu)上的網(wǎng)衣形成巨大載荷，是網(wǎng)箱整體受載的主要來源。因此，需要對深遠?？古_網(wǎng)箱的網(wǎng)衣載荷、結(jié)構(gòu)強度等進行精確模擬評估和詳細計算分析，從而保證網(wǎng)箱裝備的安全性。此外，還需從成本上考慮現(xiàn)有技術(shù)標準能否滿足行業(yè)發(fā)展需求。風電屬于制造領(lǐng)域，是工業(yè)產(chǎn)品，而海洋牧場屬于農(nóng)業(yè)，二者的融合是跨行業(yè)新型產(chǎn)品，需要根據(jù)機組不同基礎(chǔ)型式、容量大小，在不同海域進行定制化設(shè)計?！焙Ｑ竽茉囱芯吭贺撠熑吮硎尽?/p>

試驗區(qū)養(yǎng)殖的成功，為風漁融合打下良好基礎(chǔ)。2023年7月25日，明陽智能自主研發(fā)設(shè)計的全球首臺導管架風電機組+網(wǎng)箱風漁融合一體化裝備“明漁一號”在陽江青洲四海上風電場內(nèi)安裝投運。“明漁一號”離岸距離約69公里，水深約47米，按照50年一遇環(huán)境條件設(shè)計，最高可抵御17級超強臺風侵襲。網(wǎng)箱以導管架為支撐平臺，不但解決了風漁深度融合設(shè)計、抗臺風等難題，而且省去了海上施工安裝費用。配置高性能網(wǎng)衣系統(tǒng)及智能化養(yǎng)殖系統(tǒng)，實現(xiàn)了深遠海漁業(yè)養(yǎng)殖的智慧化、無人化管理。此舉將實現(xiàn)同一片水域，水下養(yǎng)魚與水上發(fā)電“魚與熊掌”的兼得。

海洋立體融合開發(fā)涉及多個產(chǎn)業(yè)，具體如何融合，需要考慮多重因素和條件。“這必須結(jié)合國家政策、海域環(huán)境條件、地區(qū)電力消納情況等，集成源側(cè)、網(wǎng)側(cè)、儲側(cè)、經(jīng)濟側(cè)的各種需求，形成一整套行之有效的海洋綜合能源經(jīng)濟立體方案，包括資源獲取、裝備設(shè)計、施工建設(shè)、運維等全產(chǎn)業(yè)鏈條，且是基于場站級融合的解決方案。”該負責人提到。

2022年11月，明陽集團東方CZ9海上風電場示范項目動工。作為海南首個海洋能源立體開發(fā)示范項目，將建設(shè)成無補貼時代“海上風電+海洋牧場+海水制氫”立體化海洋能源創(chuàng)新開發(fā)示范項目，為海上風電多能互補開辟新的路徑。

以韌性與闖勁，奔赴風電的“星辰大海

有專家表示，2025年后國內(nèi)外主要海上風電項目將位于深遠海，水深30~60米、離岸距離30~130公里的項目將成為“十五五”期間的主流。全球風能理事會（GWEC）預測，到2030年全球漂浮式海上風電累計裝機容量將達1650萬千瓦。中國可再生能源學會風能專業(yè)委員會（CWEA）的數(shù)據(jù)顯示，截至2022年年底我國海上風電累計裝機容量為3051萬千瓦，僅占深遠海風能資源技術(shù)可開發(fā)量的1/10。沿海省份在各自的“十四五”相關(guān)規(guī)劃中提出，要力所能及地推進深遠海風電開發(fā)布局。

全球范圍內(nèi)的深遠海風電市場，變幻出風電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“星辰大?！?。駕馭深遠海資源的能力，是搶占市場的先決條件。依靠深耕半直驅(qū)技術(shù)路線，明陽智能的抗臺型漂浮式風電機組及大容量風電機組在海上風電領(lǐng)域形成了強大的競爭力，促使其引領(lǐng)海上風電發(fā)展。

明陽智能研發(fā)的漂浮式海上風電機組產(chǎn)品榮獲了2020全球最佳海上風電機組金獎；12~20兆瓦系列漂浮式海上風電機組將于今年完成研制；深遠海柔性直流送出系統(tǒng)及設(shè)備，技術(shù)達到國際領(lǐng)先水平；抗臺型機組出口至同樣面臨臺風問題的日本、越南、菲律賓等地。同時，由于歐洲近海水深較深，對漂浮式海上風電機組的需求更大。明陽智能積極參與歐洲大型漂浮式海上風電機組的設(shè)計工作，并與丹麥、德國、挪威、英國等國的多所知名大學，以及國際認證測試機構(gòu)展開技術(shù)合作、資源協(xié)同和供應鏈體系建設(shè)，進行海上風電全球化資源配置和創(chuàng)新。

“創(chuàng)新常常伴隨著風險，充滿不確定性，因此，國外很多整機廠家出于謹慎考慮，進展相對緩慢。國內(nèi)企業(yè)在借鑒國外技術(shù)的基礎(chǔ)上，能夠快速完成技術(shù)積累，形成技術(shù)突破。從基礎(chǔ)研發(fā)到縮尺量級試驗，再到樣機落地，一氣呵成?！鄙鲜鲐撠熑丝偨Y(jié)道。

張啟應表示，“這背后既有政策、技術(shù)和產(chǎn)業(yè)鏈的共振效應，也離不開企業(yè)對于技術(shù)創(chuàng)新的韌性和敢于突破的闖勁。”

全球漂浮式海上風電普遍面臨技術(shù)、成本、產(chǎn)業(yè)鏈成熟度等方面的挑戰(zhàn)?！捌絻r的漂浮式抗臺機組是大家共同的目標。如果能做到，漂浮式海上風電必定會快速爆發(fā)，其應用場景也將很快發(fā)展起來?！逼∈疆a(chǎn)品設(shè)計負責人向《風能》表示。

海洋是高質(zhì)量發(fā)展的戰(zhàn)略要地。在明陽集團海上綜合能源島展臺上，展示了提供深遠海漂浮式海上風電、海洋牧場、海水制氫、波浪發(fā)電等海洋經(jīng)濟立體融合開發(fā)的整體解決方案，同時也承載著明陽智能為海洋能源技術(shù)高端化、產(chǎn)業(yè)集群化和應用場景化，打造行業(yè)領(lǐng)先范例的美好圖景。“

目前，以海上風電為依托的海洋綜合能源立體融合開發(fā)模式仍處于示范階段，不過一旦形成規(guī)?；_發(fā)，將有效提升風電場收益率。”海洋能源研究院負責人建議，政策上，需要編制規(guī)劃，簡化審批流程，減免海域使用費用，盡快出臺深遠海支持政策等；技術(shù)上，應實現(xiàn)海洋技術(shù)與海洋裝備、海洋能源與海洋經(jīng)濟高質(zhì)量融合發(fā)展，合力降低整體開發(fā)運營成本等；投資和開發(fā)商業(yè)模式上，需要多元融合創(chuàng)新。她進一步表示，海洋綜合能源立體融合開發(fā)是多個產(chǎn)業(yè)鏈的延伸，必須整合產(chǎn)業(yè)上下游各參與方、利益方，打造一個創(chuàng)新型的商業(yè)模式。

三十而立，三十而強。明陽智能始終堅持核心技術(shù)自主研發(fā)，無問西東，向海圖強，研發(fā)適用于深水區(qū)的漂浮式海上風電機組、創(chuàng)新型漂浮式能源島，引領(lǐng)深遠海風電和海洋經(jīng)濟立體融合開發(fā)，并將持續(xù)打造風光儲氫矩陣式全產(chǎn)業(yè)鏈高端裝備集群和整體解決方案，助力我國實現(xiàn)碳達峰、碳中和目標，推動全球綠色低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展。