“三峡引领号”国内首个海上浮动式风力发电机系统装备研发项目依托广东省海上风电产业链发展规划，以规划的深远海海上风电项目为背景，通过选择合适的建设海域，收集海洋环境参数，有针对性地对漂浮式海上风电平台关键技术展开研究，开发符合我国南海海洋环境条件、经济适用的新型抗台风型浮式风机与基础，并最终形成从设计到施工以及装备的成套技术；利用三峡能源工程建设经验和资源，努力降低整个漂浮式结构系统的工程造价；将研究成果运用到实际工程中，完成漂浮式试验样机建设，推动我国的深远海海上风电建设。
“三峡引领号”国内首个海上浮动式风力发电机系统装备当前已安装在三峡新能源阳西沙扒三期（400MW）海上风电场中，2021年12月7日已并网发电，成为亚太区域首个投入商业化运营的海上浮动式风机。
一、项目发展经历
（一）项目背景
海上风电具有资源丰富、发电利用小时数较高、技术相对高端的特点，是新能源发展的前沿领域。我国及全球的海上风电发展现状显示，近海风电开发已接近饱和，全球海上风电开发正在逐渐走向深远海，这也对我国的输电技术、装备提出了很大挑战。漂浮式风电作为当今全球深远海风电开发的主要形式，是实现我国远海风电规模化开发、走向平价上网的最佳方案之一。
2016年以来，国家部委陆续出台了《中国制造2025——能源装备实施方案》、《海洋可再生能源发展“十三五”规划》等多个政策性文件，明确要求开展海上浮式风电机组及基础的技术攻关。我国50米水深70米高度的海上风电预计可开发资源达5亿千瓦，漂浮式风机技术在深远海海上风能资源开发中具有广阔的市场前景及应用价值，然而国内所做研发并未基于在海上能广泛运用的风电漂浮式结构型式，且研发级别完成情况距离工程示范水平仍有较大差距。
本系统装备的研究依托广东省海上风电产业链发展规划，以规划的深远海海上风电项目为背景，通过选择合适的建设海域，收集海洋环境参数（主要包括风浪资料），有针对性地对漂浮式海上风电平台关键技术展开研究。开发符合我国南海海洋环境条件、经济适用的新型抗台风型浮式风机与基础，并最终形成从设计到施工及装备的成套技术；利用三峡能源的工程建设经验和资源，努力降低整个漂浮式结构系统的工程造价；将研究成果运用到实际工程中，完成漂浮式试验样机建设，推动我国深远海海上风电建设。
（二）项目经历
“三峡引领号”国内首个海上浮动式风力发电机系统装备的研制和应用于2017年开始策划，经过两年多关键技术研发和工程设计，2020年11月试验样机工程半潜式基础平台正式开工建造，2021年8月完成“浮式基础+风机”的一体化就位安装和动态海缆敷设，并于2021年12月7日在三峡新能源阳西沙扒三期（400MW）海上风电场中并网发电，成为亚太地区首个投入商业化运营的海上浮动式风机。
（三）关键技术及创新点
“三峡引领号”国内首个海上浮动式风力发电机系统装备涉及的浮式风电关键技术研究、水池物理模型试验、工程设计等均为项目团队自主攻关，包括从概念研究到工程化设计和样机建设的全套程序。相继攻克了抗台风机组、半潜式基础及系泊系统、动态电缆设计、一体化安装及拖航、“风机+平台”一体化就位等漂浮式海上风电关键技术，为深远海海上风电场建设的漂浮式风机大规模、商业化应用提供宝贵的实验资料和优化空间。
项目关键技术和创新点包括：（1）形成适用于我国南海环境特点的浮式风机系统平台选型建议及建设方案；（2）提出海上浮式风机系统的理论研究方法、工程设计与分析的流程标准；（3）提出抗台风型新型浮式风电机组-支撑平台-系泊系统总体设计方法；（4）攻克浮式风电样机示范工程的关键技术，完成浮式海上风电试验样机的详细设计、研制、建设和运行测试、反馈分析；（5）开发35kV 3芯 95mm2动态海底电缆（在我国浮式风力发电中实现首次应用），采用新型湿式电缆结构形式，有效解决常规海缆结构无法满足海洋使用环境中的动态疲劳问题；（6）优化吸力锚安装及精度控制、系泊缆敷设工艺、半潜式平台及平台风机一体化湿拖、风机安装及平台就位回接等关键技术，极大缩短了海上施工时间及成本，为我国浮式风机的建设提供有效参考实例。
二、项目取得的成绩、成果
本项目形成了从设计到施工以及装备的成套新型浮式风机及基础技术，并以此为基础投资建设国产首座半潜浮动式海上风电样机工程，打通技术研发、工程设计、样机工程、示范研究、推广应用等浮式海上风电全流程。本项目研发的装备（浮式风电机组、半潜式基础平台建造、系泊系统、动态电缆等）自主化率超过95%，填补我国浮式海上装备研制的空白，同时培养和搭建浮式风电产业链，为大规模商业化浮式风电场的开发提供技术和实践支撑。
“三峡引领号”研发、设计、建设和运行的研究实践具备重要意义，并带来了多方面积极影响：
（一）实现国内浮式风电核心关键技术的突破，提出面向工程应用的成套解决方案，打破了国外的技术垄断，有助于促进前沿技术创新。浮式海上风电产业涉及众多当代高端装备制造的顶尖技术，其发展能大幅推动我国在高端轴承、齿轮箱、大功率发电机以及高端系泊系统制造等前沿技术上的进步，对我国实施海洋强国战略、开发新型海洋经济具有重要带动作用。
（二）通过样机工程的实践摸清了国内浮式风电工程上下游产业的配套情况和潜力，从而引领浮式风电新型产业链的发展。广东阳江具备建设海上风电母港的优良条件，依托现有固定式海上风电开发基础，通过增添与浮式风电相关的产业配套及产业组合，能够进一步丰富阳江海上风电产业集群，为推动地方经济发展带来机遇。
（三）推进了亚太区域浮式风电商业化发展进程，拓展了海上风电的发展空间，可通过深远海域风能资源的开发，加速沿海地区的能源转型。广东作为我国华南地区的经济中心，其能源转型的实践可为相邻地区尽快实现能源转型提供良好引导与支撑，从而助力国家双碳目标的实现。
三、项目后续发展目标
通过“三峡引领号”研发、设计、建设和运行的研究实践，国内在浮式风电关键技术和试验样机领域实现了从0到1的突破，印证了浮式风电技术方面的可行性，后续将全力推进浮式风电的商业化发展，降本增效，实现平价化开发。
具体的发展路径为：初步在小规模（3-10台机组，20-100MW的风场容量）风电场上通过技术创新和规模效应，整体降低浮式风电开发建设的度电成本，完成专业产业链的培育后，再逐步应用至中型规模风电场（容量200-500MW）和大型规模风电场（容量>1GW）。
四、对未来发展的预期和建议
基于全球风能委员会（GWEC）对浮式海上风电商业化路线图的预测，2026年前后全球浮式风电将迎来大发展，预计装机达到1GW，到2030年可实现商业化。
结合国内浮式海上风电技术的发展趋势和政策现状，三峡能源判断“十四五”期间，国内在浮式风电领技术研发和工程实践领域将积极加大研发投入，将有更多样机工程及示范项目出现；“十五五”期间多机组小容量（50MW-300MW）浮式风场将建成，并实现预商业化阶段；“十五五”末到“十六五”将开始全面商业化阶段，并成为中国实现碳中和目标的中坚力量。
建议国内海上风电行业加大浮式风电关键技术研发的投入，以产品为目标，提供适用于深远海海上风电开发建设所需的具体技术或服务产品，加强上下游全产业链协调，共同促进浮式风电全系产品的降本增效；建议国家尽早出台深远海海上风电开发建设管理办法，并提前规划深远海可再生能源综合试验场，为新技术的研发、试验及示范提供可靠的场地保障。
附图
图1 “三峡引领号”整体拖航出港池
图2 “三峡引领号”海上一体化拖航
图3 “三峡引领号”风电场就位安装
图4 “三峡引领号”巍然屹立于南海
单位简介
中国三峡新能源（集团）股份有限公司（以下简称三峡能源，股票代码：600905）作为中国长江三峡集团有限公司新能源业务的战略实施主体，近年来积极发展陆上风电、光伏发电，大力开发海上风电，深入推动源网荷储一体化和多能互补发展，积极开展抽水蓄能、储能、氢能等业务，积极投资与新能源业务关联度高、具有优势互补和战略协同效应的相关产业，基本形成了新能源项目开发、建设、运营和新能源产业投资、管理等相互支撑、协同发展的业务格局。三峡能源正努力打造产业结构合理、资产质量优良、经济效益显著、管理水平先进的世界一流新能源公司。
截至2021年6月，三峡能源业务已覆盖全国30个省、自治区和直辖市，已并网风电、光伏以及中小水电装机规模超1600万千瓦，累计发电量超1100亿千瓦时，均为清洁能源，相当于减少二氧化碳排放8580万吨、二氧化硫排放97.42万吨、氮氧化物排放258.34万吨，节约标准煤2255万吨。
【责任编辑：王长尧 】
