问题:在“双碳”目标引领下,海上风电正从近海走向深水远岸,装机规模持续扩大、工程场景更加复杂。
但行业在快速发展中仍面临多重挑战:一是海上风电场规模化集中接入带来并网消纳与系统稳定问题,远距离、大容量送出对电网承载和装备性能提出更高要求;二是海洋环境复杂多变,盐雾腐蚀、台风浪涌等因素叠加,设备全生命周期可靠性与运维效率成为成本控制关键;三是从示范工程向产业化复制过程中,标准体系、工程经验与数字化能力仍需持续完善。
如何以科技创新突破关键瓶颈、以系统工程思维提升整体效能,成为海上风电高质量发展的必答题。
原因:上述问题的形成,既与资源禀赋和发展阶段有关,也与技术路径和产业协同程度密切相关。
我国海上风电资源优势显著,沿海负荷中心用电需求旺盛,推动海上风电加速布局。
与此同时,海上风电正呈现大基地化、集群化趋势,远海开发带来的“深、远、大”特征,使送出方式、并网装备、控制策略以及运维组织方式都需迭代升级。
加之新能源占比提升对电力系统安全稳定运行提出更高要求,要求科研与产业更紧密联动,在工程化验证、规模化应用和标准化推广中形成闭环。
影响:面向高质量发展,关键技术突破的价值不仅体现在单个项目收益,更在于对产业链和能源体系的牵引作用。
以大规模经济送出与高效并网为例,技术进步有助于提升海上风电电能质量和系统适应性,增强电网对新能源的接纳能力,进而支撑电力系统更大比例的清洁化。
以可靠运行与智慧运维为例,提升设备可用率、降低停机损失,将直接推动度电成本下降,增强海上风电与其他电源的综合竞争力。
更重要的是,海上风电与海洋经济、装备制造、港航工程等领域联动紧密,技术创新将带动高端装备、海洋工程服务与新型电力系统建设形成协同效应,为沿海地区产业升级与绿色发展拓展空间。
对策:围绕关键瓶颈,以平台化组织推动协同创新成为重要路径。
近日召开的上海电力大学海上风电技术教育部工程研究中心2025年度会议,聚焦科研攻关、技术转化与产业协同等议题展开研讨,体现了以工程问题牵引科研布局、以产业需求倒逼技术迭代的导向。
据介绍,该中心汇聚校内科研力量与行业企业资源,面向大规模海上风电经济送出、高效并网、可靠运行等方向开展协同攻关与示范实践,推动成果转化与人才培养一体推进。
从发展脉络看,上海电力大学较早介入海上风电关键技术研究。
自2006年起,学校组建专项团队深度参与我国首个大型海上风电场——上海东海大桥海上风电示范工程建设,在工程实践中积累了从“从零到一”到可复制推广的经验。
相关综合技术与成果在江苏、上海、福建、广东等地海上风电场得到应用,并获得国家科技进步奖二等奖等认可。
进入深水远岸新阶段,团队面向集群化规划、高效送出装备、智慧运维等前沿领域持续开展攻关,力求在关键核心技术上形成可推广、可迭代的解决方案。
平台建设方面,学校于2022年获批建设海上风电技术教育部工程研究中心,随后于2023年整合资源成立海上风电研究院,以实体化方式运行工程研究中心,进一步完善“科研—育人—应用”贯通的创新体系。
依托平台聚合效应,团队在海上风电集群协同送出、直流换流与并网装备、智慧运维等方向形成一批成果,获得相关学会科技进步一等奖等荣誉,并在上海、江苏、浙江、山东、广东等地近40个海上风电场实现规模化应用。
多项荣誉称号的获得,也从侧面反映了产学研协同攻关在服务国家战略与产业需求中的实践成效。
前景:展望未来,海上风电向深水远岸拓展仍将提速,并与新型电力系统建设形成更紧密耦合。
一方面,深远海开发将推动更高等级的并网装备、更可靠的控制与保护体系、更成熟的直流送出和集群化协同方案加快落地;另一方面,数字化、智能化将加速进入工程全流程,智慧运维、状态评估、预测性检修等能力将成为降低成本、提升安全的重要抓手。
与此同时,标准体系与工程验证将更受重视,亟需更多依托重大工程场景的联合攻关与示范应用,形成可复制的技术路线与管理经验。
以高校科研平台为支点,联合企业与电网等主体开展系统性创新,有望在关键装备、系统集成和工程应用等环节持续释放创新动能,为海上风电高质量发展提供更坚实支撑。
从东海之滨到深蓝远岸,上海电力大学的海上风电科研之路,正是我国能源绿色转型的缩影。
在“双碳”目标引领下,科技创新与产业协同的深度融合,将为我国能源结构优化注入持久动力,也为全球应对气候变化贡献中国智慧。