研究背景
海上风电是构建新型能源体系的重要组成部分。国务院印发的《2030年前碳达峰行动方案》指出，要坚持陆海并重，推动风电协调快速发展，完善海上风电产业链，鼓励建设海上风电基地，把促进海上风电发展放在更加突出的位置。发改委印发的《“十四五”可再生能源发展规划》中进一步提出，要优化近海海上风电布局，开展深远海海上风电规划，推动近海规模化开发和深远海示范化开发。
在国家政策的大力支持和产业链的协同努力下，我国海上风电始终保持高速增长的发展态势，截至2024年底，我国海上风电累计装机容量达41.8 GW，约占全球装机容量的50.2%，位居世界首位。目前，我国海上风电已进入高质量规模化开发阶段，风电机组研发制造能力不断迈上新台阶风电规划、设计建设运维能力不断提升、机组及场群控制策略不断优化、风电产业自主安全和整体协同能力逐步完备、风电开发模式规模化深远海特征更加显著。
在探索向规模化、大型化、深远海、智能化、海洋融合及友好并网发展的道路之上，科技创新是催生新模式、新动能的重要源泉。有必要着力推动科技创新体系建设、加快提升海上风电创新体系整体效能，助力其实现由补充能源向主要能源角色的成功转变。
研究意义
未来海上风电行业发展的重点与难点在于如何聚焦海上风电项目全生命期价值创造能力，形成优化完善的创新机制及体系，从而推进系统化技术创新。为此，本文提出了海上风电闭环智能优化机制与技术创新理念，对海上风电科技创新体系的建设，尤其是自主能力、创新生态和“五位一体”技术创新体系的建设路径进行了详细阐述。进一步的，讨论了以上创新理念和建设路径在海上风电全生命期智能化平台建设实例中的成功应用，为海上风电高质量发展提供了可复制的经验范式与数据支撑。
重点内容
3.1 闭环智能优化机制与技术创新理念
1）闭环智能优化机制。
通过“决策-执行-评估-反馈”的闭环管理模式，将全生命周期项目管理分解一个大的管理闭环，各管理阶段的业务为小的管理闭环，通过反馈机制检验管理效果和总结管理经验。各阶段每项管理工作的闭环管理机制，包括全面感知、真实分析、科学决策、高效执行和持续优化等五大流程。
图1 海上风电全生命周期闭环智能优化机制
2）技术创新理念。
海上风电技术创新应聚焦成本、绩效、风险三大管理要素涉及到的关键核心技术和前沿引领技术，贯彻提高工程安全及运行可靠性、提质降本增效以及工程技术自主安全可控能力的建设管理理念，形成一整套“感知-分析-决策-执行-优化”的自主安全可靠可控技术。
图2 海上风电技术创新理念
3.2 海上风电科技创新体系建设
1）设计优化：以减少设计冗余、提升风场发电量与机组可靠性为目标，涵盖从资源评估、场群规划到机组定制化设计，从海洋勘探到结构整体设计的全过程。
2）智能建造：基于计算分析学习模型，集成融合传感技术、通信技术、数据技术、建造技术及项目管理等知识，对海上风电建造物及其建造活动的安全、质量、环保、进度、成本等内容进行感知、分析、控制和优化，以促进安全、优质、绿色、高效建造。
3）友好并网：突破电力系统仿真、机组友好并网、深远海汇集组网及柔性直流输电和柔直控制保护等技术，满足可再生能源的最大化利用和电力系统稳定性及可靠性保障。
4）智慧运维：借助大数据和智能数据技术，改进运维设备和方式、优化运维策略、提高故障诊断和监测技术，提升运维管理精细化水平。
5）标准建设：针对海上风电环境、优化设计、智慧运维、资产管理等方面需求，主导或参与了有关国际标准立项或编制修订工作。
图3 五位一体科技创新发展体系
3.3 创新实例：
海上风电全生命期智能化平台
图4 海上风电全生命期智能化平台架构
结论
在“双碳”目标引领下，海上风电作为一种开发潜力巨大的清洁能源，正迸发出前所未有的活力，在新型能源体系构建中将发挥越来越重要的作用。在未来，中国将继续以海上风电产业发展需求为导向，以关键核心技术创新研发为抓手，促进海上风电一体化资源配置、规划建设、调度运行和有效消纳，着重在漂浮式风电、大容量机组、长距离输电、深远海运维等方向开展深远海前沿技术研究，打造源网荷储多向协同、灵活互动的数字化平台;推出面向深远海规模化集约化融合开发的定制化方案和示范性工程，探索海上共建、海陆统筹、区域协同发展的新型高效资源开发模式。
作者 樊启祥1.刘鑫2.闫姝2.刘入维1.余璐2.王鑫3.郭雨桐2.林鹏3
(1. 中国华能集团有限公司;2. 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司， 国家能源海上风电工程与运行技术研发中心;3. 清华大学水利水电工程系)DOI：10.20121/j.2097-2784.ntps.250004
