海上风力发电是利用海洋风能资源产生清洁能源的一种方式，具有节约土地、减少污染、提高效率等优点。海上风力发电在保障能源安全、促进能源转型、应对气候变化等方面发挥着重要作用。
全球风能理事会（GWEC）发布的《2023全球海上风电报告》数据显示，中国在2022年实现了5.1GW的海上风电新增并网，连续第五年成为全球最大的海上风电市场。预计未来五年（2022-2026）全球海上风电新增557GW，复合年均增长率为6.6%。
尽管海上风力发电具有巨大的潜力和前景，但也面临着诸多挑战和问题，主要包括成本降低、技术创新、环境保护等方面。
从中国速度到中国质量
要快步向前，更要稳扎稳打
中国海上风电不仅需要装机速度，更需要高质量发展。堪比摩天大楼的海上巨无霸、海上风电的严苛工况环境、风机逐步走向环境更为复杂多变的深远海，一旦发生批量化质量问题将带来高昂的海上风电运维成本，代价极其沉重。
中国海上风电发展一路狂飙的同时，更要牢记:“稳”字当头。
电气风电作为中国海上风电的引领者，在业内率先引入全球领先的海上风电发展经验和严苛标准、规范，积累了中国最大的海上风电样本库，在中国海上风电发展史上篆刻有多个重要印记。海上机组从自主研发的3.6MW开始稳步迭代，历经4MW、6MW、7MW直至16+MW。这一路，是快步向前，更是稳扎稳打。
海上风电场开发的不确定因素更多，随着平价时代的到来以及海上风电走向深远海，愈发地需要海上产品大型化来降低风电场的单位千瓦造价。
风机越造越大，核心部件越来越大
带来的新挑战，如何解决？
海上产品大型化后， 如何应对叶片大型化和传动链大型化后所带来的挑战，电气风电更加深入地进行技术穿透，并保持技术发展的连续性，以保证在机组大型化后可以稳定、安全地运行。
01更长叶片的设计、选材及认证
风电叶片作为风力发电机的核心部件之一，也是影响风力发电技术前进步调的关键因素。为了满足海上复杂的工况环境以及更大兆瓦数的需求，叶片也面临着越来越多的挑战，如叶片颤振发散、整机频率耦合、叶片变形大等。
当前，电气风电123米海上叶片，在充分考虑气动外形、材料性能、叶片载荷、制造工艺等结构设计因素的情况下，同时又优化配置叶片选材，使得叶片安全可靠、轻质高效，为海上风电高质量发展保驾护航。
在设计方面，电气风电研发团队采用气动结构一体化设计，充分考虑叶片气弹稳定性，秉承高效、低载、高稳定的设计理念，保证了叶片更优的综合性能以及更低的LCOE。此外，结构设计上还会采用工程算法和有限元精细化校核技术，采用24个多方向载荷对叶片的静强度、疲劳、屈曲等反复进行了详细设计校核，以确保设计的安全可靠。
在选材方面，海上风电通过碳纤维拉挤板材的应用，充分利用碳纤维的高刚度改善叶片变形大的问题，同时有效减轻叶片质量。
在设计认证方面，每一款叶片都会通过严格的认证，电气风电123米叶片已经按照最新的国际标准IEC61400-5，获取国内外权威认证机构中国质量认证中心以及TUV NORD的设计认证，通过不同机构的交叉认证来双重保证设计的合理性。在保证仿真精确方面，通过按照IEC61400-23标准，进行叶片全尺寸测试，评估叶片各项理论数据与实测的吻合度。
02更长叶片的测试
为保证叶片产品的安全可靠，电气风电从整体到局部逐步拆分，从材料到碳板，从碳板到整体叶片，从样片静载、疲劳、疲劳后静载到样机，每一个环节都会进行充分的测试验证，保证环环安全可靠。
03更大传动链动力学仿真
作为风电机组的重要组成部分，传动链结构中存在大量的旋转运动，这也导致传动零部件受外界载荷或者本身零部件变形等因素影响极易出现剧烈的共振现象。
随着机组大型化，传动链各部件间的相互耦合作用将更加复杂，对传动链动力学仿真的动力学特性提出了更高的要求。电气风电为了更真实的模拟传动链的动态特性，将传动链动力学仿真模型逐步从多自由度全刚体模型到多自由度刚柔耦合模型转化。同时，对于不同机组按照实际工况搭建不同的传动链动力学模型，通过有限元分析方法创建柔性体模型用于传动链动力学分析。
在动力响应分析中，通过高保真模型模拟实际风轮带来的旋转力矩，施加于传动链的输入端，并且对于传动链的输出端进行实时的输出动平衡反馈。通过模态分析的方法则可以得到传动链模型的模态能量分布情况，自动输出动力学坎贝尔图，排查传动链的潜在共振点。在时域分析中，进行多控制因素耦合分析，如位移、速度、加速度以及齿轮啮合力等情况，通过对加速度的频谱分析传动链潜在的共振点，为机组的可靠性和稳定性提供保障。
中国海上风电的建设已经按下了加速键，对于项目建设周期提出了更高的要求，通过产品研发的可靠性保障后，如何保障整个风电场的可靠性，又是我们将面临的另一个难题，而电气风电的答案是：可持续的产品开发节奏+全面布局的测试能力+严格的测试要求，将机组的问题闭环在风电场建设前。
海上风电
如何大规模、高比例发展
借鉴国内外海上风电发展经验，得出的主要启示如下：
一是充分发挥战略引领作用。完整、准确、全面贯彻新发展理念，贯彻落实能源安全新战略，将海上风电作为实现碳达峰、碳中和的重要实现路径。一方面以碳达峰、碳中和目标为引领，出台海上风电中长期发展战略。我国海上风能资源丰富，对推动东部地区电源结构转型影响深远。为进一步引导市场主体规范、有序发展，应尽快出台海上风电发展战略，对海上风电发展目标、实施路径、技术方案等予以明确，同时出台保障措施，为行业发展树立信心。另一方面以能源安全新战略为根本遵循，统筹好各电源中长期发展之间的关系。海上风电大规模高比例发展，需要妥善处理好电力系统安全性、可靠性及供需平衡之间的关系。统筹火电、储能等灵活性电源发展，结合用户侧负荷管理等措施，从整个电力系统层面进行优化，保障系统稳定运行。
二是更好地发挥政府协调作用。一方面由政府承担起项目前期工作。相比陆上风电，企业在推进海上风电前期工作方面，需要协调的部门较多，程序复杂，而且成本较高。借鉴国外经验，成立由政府牵头的前期工作部门，做好各项资源勘查、规划及审批等工作，为企业决策提供科学依据。另一方面做好产业链之间的协调工作。海上风电产业链较长，涉及环节较多，政府在保证质量监督的前提下，应鼓励在全国层面进行各环节之间的优化，充分发挥市场决定性作用，实现海上风电成本最小化。
三是做好中央补贴取消的承接工作。目前海上风电距离平价上网尚需一段时间，不能简单将补贴一削了之。一方面尽快出台地方补贴及税收优惠政策。从度电补贴、投资补贴、税收优惠、用地（海）费用等方面尽快出台具体支持措施，为海上风电平价上网搭好桥梁。另一方面签订差价合约，保障企业收益。在建立现货市场的地区，可与企业提前签订带负荷曲线的差价合约，保障企业电价收益，同时也可通过负荷曲线激励企业提高功率预测准确性。
四是完善市场机制建设。国外已经将市场机制作为推动海上风电发展的关键措施，欧盟的新能源已经全部参与现货市场。我国应加快建立健全电力市场，充分发挥市场决定性作用。一方面加快电力现货市场建设。充分体现竞争的公平性，将新能源全部纳入现货市场，通过价格信号激励灵活性电源对海上风电进行调节；以现货市场为平台，引导海上风电企业通过应用储能、制氢等方式优化功率输出。另一方面继续健全海上风电招标机制。将招标机制作为未来海上风电市场主体选择的主要方式，分别从技术、成本及时间限制等方面对企业提出要求，加强招标机制规范化管理，推动行业健康可持续发展。
五是反映海上风电的绿色价值。可再生能源与化石能源最大区别在于“绿色”特性，在竞争的环境中，应保证公平的竞争平台。一方面健全可再生能源配额机制，将配额机制作为承接补贴退坡的重要措施。以非水可再生能源为配额产生主体，以售电公司、大用户为可再生能源配额的承担主体，以绿证为重要的考核方式，推动绿证价格由市场形成，为海上风电等“绿色”能源创造收益。考虑到海上风电成本较高，可借鉴国外经验，将海上风电单位电量赋予两倍（或更高）绿证数量。另一方面加大绿色电力交易试点推广。为进一步激励海上风电等清洁能源在更大范围内消纳，应定期组织绿电交易，鼓励用户与企业签订中长期合同，以绿证作为绿电消纳的依据，并通过绿证交易实现余缺调剂。
行于此，不止于此
道阻且长，我们行则将至
在电气风电的发展历程中，多次实现突破，在中国风电发展里程碑上书写一次次辉煌，是电气风电秉持行稳致远、质敬未来态度的必然反馈。
道阻且长，高质量发展之路上会面临很多困难，但坚持做难而正确的事，我们行则将至：坚持稳扎稳打、可持续的产品开发节奏，坚持技术领先下的解决方案领先，坚持核心技术穿透并保持技术发展的连续性，坚持全面布局的测试能力和严格的测试要求，保障机组的可靠性和稳定性，在曲折中探索，开拓中前进，为打造可持续的海上风电机组开发之路贡献电气风电智慧与力量。
