【中铁大桥局集团】中铁大桥局集团：2024未来深远海海上风电建造技术探讨报告_46页_4mb

未来深远海海上风电建造技术探讨总结

核心内容

中国海上风电行业近年来快速发展，已形成完整的产业链，并在技术、装备和施工能力上实现突破。随着深远海风电项目的推进，海上风电正逐步向更大规模、更远距离、更深水区域发展，未来主流建造技术将围绕大容量风机安装、深远海基础施工、多产业融合等方面展开。

主要观点

1. 海上风电发展现状和趋势

• 装机容量增长迅速：中国海上风电装机容量自“十二五”末的1GW，到“十三五”末的10.87GW，再到2021年底的26GW和2022年底的30GW，连续六年新增装机容量全球第一，累计装机连续三年全球第一。
• 深远海化趋势明显：随着技术进步，海上风电项目正逐步从近海向深远海发展，如苍南某深远海项目预计2025年投产，离岸距离达108km，水深达55-68m。
• 单机容量大型化：目前，16MW风机已安装，20MW风机已下线，未来将向更大单机容量发展。
• 集群化发展：十四五期间，中国计划实现8000万kW新增装机容量，2030年底累计装机容量将超过2亿kW。
• 多产业融合：海上风电与海洋牧场、海水制氢、渔旅结合等产业融合趋势显著，形成“海上粮仓”与“蓝色能源”协同发展的格局。

关键信息

2. 深远海海上风电技术特点

• 施工环境恶劣：深远海区域风浪大、海况复杂，施工补给和通讯困难，台风和季风影响施工窗口期。
• 离岸距离远、水深大：如三峡大丰H8项目离岸72km，水深7-21m；苍南某项目预计2025年投产，离岸108km，水深55-68m。
• 大容量风机安装需求高：20MW级风机轮毂中心高度超过170m，机舱组合体重超900t，对安装船性能要求高。
• 多产业融合需求：海上风电母港将成为产业链集成中心，支持海水制氢、漂浮式动力定位养殖平台等多产业协同。

未来主流建造技术

3. 四桩导管架施工技术

• 施工流程：包括沉桩导向架安装、钢管桩起吊与插桩、接锤沉桩、导管架安装灌浆等。
• 重难点：钢管桩水下定位难，导管架水下对位难。
• 关键技术：
  • 负压桶式定位架：实现快速安拆与精准定位。
  • 打入式沉桩定位架：适用于海床平坦、地质较好的海域，尺寸为38×38×56.5m，重量1460t。
  • 水下液压调平式定位架：结构简单、作业工序少，适合45m水深施工，重量570t。
  • “卫星测量+水下摄像+BIM”水下可视化精准定位方法：提升施工精度与效率。

4. 大容量风机安装技术

• 关键技术：
  • 新一代风机安装船：如“大桥海风”2000t和“招商乘风”1600t，具备DP2动力定位、大吊装能力等。
  • 国外装运一体化工艺：如法国Saint-Brieuc海上风电场，采用一体化运输安装技术，提升施工效率。
  • 半潜起重船浮态安装（RNA法）：将风机分为塔筒和叶轮机舱两部分，分步安装，降低施工难度。

5. 风电母港建设

• 必要性：深远海施工对运输船和基础钢结构要求高，现有港口条件不足，需建设具备制造与出运一体化的风电母港。
• “四个一体化”：研发设计、工艺流程、生产制造、检测认证。
• 风电母港作用：
  • 作为深远海风机一体化拖运出海码头，降低海上施工风险。
  • 实现“海上粮仓”与“蓝色能源”的立体开发。
  • 推动“关键零部件出口”和“产业链整体出口”，形成新能源产业双循环。
• 我国风电母港情况：
  • 广东阳江、福建福清、山东蓬莱等地已规划建设海上风电母港。
  • 山东蓬莱国际母港规划面积6.5平方公里，总投资200亿元，涵盖全产业链。
  • 广东阳江海上风电基地已形成覆盖整机设计、叶片、塔筒、海底电缆等全链条的产业集群。

总结与展望

• 行业成熟度提升：中国海上风电行业已进入高质量发展阶段，具备完整的产业链和施工能力。
• 深远海发展趋势：项目场址向深远海布局、规模化发展将成为重要趋势。
• 技术融合前景广阔：海上风电与海洋工程在技术、资源、产业等方面具有高度融合性，未来协同发展空间大。
• 推动绿色能源发展：通过技术创新与产业融合，海上风电将为全球绿色能源转型提供重要支撑。

未来发展方向

• 提升经济性：进一步优化成本结构，提高海上风电项目的经济可行性。
• 增强产业链韧性：加强关键零部件国产化与自主创新能力。
• 推动深远海开发：加快风电母港建设，提升深远海施工能力。
• 促进多产业融合：探索海上风电与海洋牧场、海水制氢等产业协同发展路径。

结语

中国海上风电行业在技术、装备和产业链建设方面取得显著进展，未来将向深远海、大容量、集群化和多产业融合方向发展，推动新能源产业高质量发展，为实现“双碳”目标贡献力量。