叶凡：海上风电需要关键技术的创新

明阳智慧能源集团股份公司副总裁叶凡：如何通过新型能源解决人口的增长给粮食安全和能源安全带来的挑战?“海洋面积占全球71%，生物量占全球80%，可再生能源占全球能源总量70%，解决以上挑战，我们需要通过关键技术创新深度挖掘海洋储藏的“绿色电源”和“蓝色粮仓”，拓展海洋能源的价值边界。”明阳智慧能源集团股份公司副总裁叶凡在未来能源大会演讲时给出了他的答案。

过去十年全球海上风电发展迅速，而随着近海资源开发趋于紧张，深远海因风资源条件优、开发潜力巨大、前景广阔而备受关注。但同时仍面临成本高、施工难、传输远的问题，这需要我们持续进行关键技术创新解决挑战。

作为海上风电的引领者，明阳智能深耕海上风电十余年，持续以自主技术创新为突破口，紧密结合智慧能源技术，实现关键核心技术自主可控，把创新主动权、发展主动权牢牢掌握在自己手中，致力于实现整个行业的长远发展，更希冀通过自主创新助推中国海上风电真正成为具有国际竞争力水平的产业。

在多学科一体化仿真技术方面，海上风电是空气动力学、弹性力学、材料科学、流体力学、电力电子等多学科交叉的系统科学，其得以发展需要以上各行各业的支撑。以大型叶片研发为例，高强度的碳纤维的使用应用涉及材料科学;捕获风能的能力涉及流体力学;发电机和齿轮箱涉及机械传动。同时既要保证刚度，又要创新工艺和核心技术，还要实现效率。很多未知的领域需要行业共同探索。

在深远海漂浮式风电技术创新方面，明阳协同开发企业在行业率先投运单机5.5兆瓦全球首台抗台风漂浮式风机、单机7.25兆瓦国内首台“双百”漂浮式风机，自主研发了全球单体容量最大的漂浮式风电平台“明阳天成号”双转子漂浮式风机，现已成为全球漂浮式风电技术领航者。值得一提的是，明阳天成号在浮式基础采用的超高性能混凝土材料，浮筒采用的“玻璃纤维外壳+XPS芯材+防护涂层材料”方案、翼型双塔筒、双主机、双风轮的设计，以及拉索系统的应用等方面均为全球首创，走在了世界前列。

在海上风电立体融合开发方面，明阳打造了中国首个“海上风电+海洋牧场”示范项目，建成全球首台“导管架+网箱养殖”风渔一体化智能装备，并持续创新“海上风电+海水制氢”、“海上风电+”海洋能源系统解决方案，为海洋经济高质量发展贡献力量。同时明阳正在打造海上能源岛，打造风能、氢能、海上光伏、海水淡化、储能等多种能源或资源集成的海上“能源岛”重大示范工程，为沿海城市同时提供高质量、低成本、无污染的电、氢、淡水资源。

在抗台风风机研发方面，明阳已攻克了多项台风区海上风电的世界级难题，实现了全球抗台风风电技术引领。截至2023年，已有超过2000台明阳风机在我国东南沿海等台风区域运行，这些风机先后经历了数十场不同等级的台风，最大台风等级达到18级。同时，基于海量的台风区风机运行数据，以及多年的持续深入研发，明阳全面分析台风的风速风向、湍流强度、风切变、阵风系数、机组运行状态等，将研究成果融入到MySE系列风机的抗台性能设计中。通过多年的积累，明阳已成为行业内掌握台风风场实际运行数据最多的公司。

在柔性输电产品研发方面，采用柔性直流输电技术可以更好助力于我国深远海风电的高质量开发，进一步覆盖微电网互联等柔性直流输电领域。立足于明阳集团旗下公司设计平台的UPHVDC-±525/2000柔性直流输电换流阀及阀控装置，是在已有高压大功率无功补偿及变频器成功研发应用经验的基础上，采用当前先进的电力电子相关技术，以换流阀可靠性为目标设计而成，成功通过了柔性直流换流阀所有型式试验。该产品的研制成功，标志着我国已经独立掌握了高压大容量的柔性直流输电关键技术，成功具备成套供货大容量柔性直流输电换流阀能力。

在技术快速迭代、产业不断成熟的当下，我国海上风电已具具备规模化开发建设的基础，同时正在肩负支撑海洋能源高质量发展和碳达峰、碳中和目标的率先实现的重任，唯有不断地进行技术创新和模式创新，同时形成全产业链融合共赢，才可以担当大任，为构建以新能源为主体的新型电力系统提供持久动力。