“蘇拉”“海葵”來襲，我國海上風電摸索對抗臺風之道

9 月以來，臺風 " 蘇拉 "" 海葵 " 陸續過境，對我國多個地區造成影響。9 月 5 日，國家氣象中心副主任章建成在新聞發布會上表示，今年生成和登陸我國的臺風強度偏強、路徑復雜、影響范圍廣、致災風險高。并提醒，9 月仍然是臺風活躍季節，未來 10 天，還將有臺風生成和發展，需要高度重視臺風防御工作。

面對臺風，不僅人民群眾、市政消防等需要嚴陣以待，海上風電也需做好萬全準備。怎樣做到 " 與臺風并存 "，一直被認為是制約海上風電發展的一大瓶頸，而目前，隨著我國自研風電機組抗臺風能力的逐漸加強，這個狀況有了明顯改善。

在海上風電成為未來風電領域主要增量的情況下，持續加強抗臺風能力，是產業發展的必經之路，也會對該賽道的競爭格局形成影響。

臺風是我國海上風電開發、運營面臨的主要災害風險

(資料圖片)

風力發電、光伏發電是可再生能源中最常見的兩種發電方式，也均為未來我國新型電力系統中的供能主力。雖然近來風電發展速度慢于光伏，但相比于其他發電方式，仍具有廣闊的發展前景。根據國家能源局發布的數據，截至 2023 年 7 月，我國風電總裝機容量為 3.9 億千瓦，而根據國家發展改革委、國家能源局的相關規劃，到 2030 年風電總裝機容量應達到 12 億千瓦以上，增長空間很大。

但陸上風電項目普遍占地較大，且易引發生態環境失衡、噪音等問題，選址較為困難，目前我國可用來建設的陸地空間已漸露 " 捉襟見肘 " 之勢，所以未來增量多在海上。

我國海上風電的探索起源于 2007 年，當年 11 月，我國首個風電項目在渤海發電，而該項目僅有 1 臺風電機組。在隨后的近 10 年間，風電技術能力、裝備水平不斷提升，建設成本逐漸下降，發展漸漸提速。2014 年隨著國家發展改革委發布政策推出海上風電標桿電價，市場隨之活躍，產業逐漸步入快速發展期。2018 至 2022 年間，國內海上風電機組累計裝機容量翻了近 7 倍。" 十四五 " 期間，我國確定了山東半島、長三角、閩南、粵東和北部灣五大海上風電基地，大型示范項目陸續上馬，顯示出強勁的發展勢頭。

雖然我國海上風電已進入規模化發展階段，但仍有許多瓶頸尚待突破，其中抗臺風能力顯得至關重要。對于常規風電機組來說，強度較弱的臺風可以帶來更大的能量，提升滿發小時數，增加發電量，業內將這種臺風稱為 " 增益型 "；但如果遇到高強度臺風，常規機組就會面臨 " 自身難保 " 的情況，此類臺風也被稱為 " 破壞型 "。很長一段時間以來，我國風電機組面對 12 級以上的臺風都顯得有些 " 脆弱 "，其核心部件中，葉片面臨臺風容易受損甚至斷裂，塔筒可能失效，支架可能倒塌，馬達也有可能進水短路，受限于種種性能問題，海上風電項目遇到較大臺風都要停工 " 退避三舍 "，即使這樣，風電場的建設施工和運行維護也會受到較大影響。

2014 年，中心風力達 17 級的超強臺風 " 威馬遜 " 登陸東南沿海，造成海南文昌風電場 3 臺機組損毀、廣東湛江徐聞風電場 15 臺風機被整體吹倒。

2022 年，最大風力 12 級的 " 暹芭 " 更是造成了海上風電施工浮吊船 " 福景 001" 輪走錨遇險事件，風機基礎樁在船體破裂后卡進裂口，導致船舶斷裂、沉沒，釀成 25 人死亡的不幸悲劇。

根據有關專家預測，我國未來約有 88% 的海上風電開發區域位于臺風危險區，抗臺風能力的強弱決定著未來風電發展的命運。

風電龍頭積極開發抗臺風技術、方案，目前已有明顯成效

處于臺風遭遇戰 " 一線 " 的海上風電，想要對抗這一災害，需要多個環節形成協同效應，包括臺風災害風險評估預測技術、風電機組的整體設計、核心部件的材料性能、智能預警控制平臺的運維等等。

近兩年，我國的風電企業明顯加強了對抗臺風技術研發、解決方案設計的重視，對產業突破瓶頸問題，實現長遠發展形成助推作用。

第一種比較常見的解決方案重在以智能偏航的方式 " 避其鋒芒 "。典型如風電板塊市值第一公司金風科技（SZ.002202）主打的設計方案：將北斗衛星通訊技術帶入風力發電機組，以此實現遠程控制，臺風來臨時，將海上風力發電機組及抗臺柴油發電機調整為 " 抗臺風模式 "，讓風機根據情況偏航，最大限度地避免臺風破壞風機，讓機組在帶電前沒有網絡信號的情況下也可以應對臺風。據金風科技介紹，該方案的成功開發應用，填補了我國風電機組不帶電情況下抗臺風方案的空白，自 2020 年至今已應用在了 100 余臺海上風電機組中，成功規避了多個臺風威脅。

相比于上述 " 游擊戰 " 方式，第二種解決方案則更像 " 正面硬剛 "，其中的典型是另一大風電龍頭明陽智能（SH.601615）的方案。明陽智能主打大型風機，今年年初剛發布了全球最大的 18 兆瓦大風機，風輪直徑達到 280 米。但大風機單品造價高、運維成本高，為保障其能夠抵抗臺風并充分利用臺風，明陽智能近年來一直致力于研發相關核心技術，設計相關解決方案。據明陽智能介紹，其抗臺風機組的優勢主要來自三點：一是高安全性的機組設計。在風機研發設計階段就緊密結合臺風數據分析結果，并對機組各關鍵部位進行強化設計，從而確保風機的安全性；二是高可靠性的傳動技術。其機組采用了全球領先的半直驅傳動技術，可將由臺風引起的葉輪載荷以最短的路徑、最直接的結構快速有效地傳遞至塔架基礎；三是智能化的控制策略。其風機采用 " 一機一控 " 的個性化智能控制模式，針對不同地區、風場甚至機位，搭載個性化的智能決策系統。目前，明陽智能的大風機最高可抵抗 18 級臺風。

近來的臺風 " 蘇拉 " 最大風力達到了 17 級，" 海葵 " 最大風力也有 15 級，且路徑復雜，對于海上風電機組來說是一次 " 壓力測試 "。鈦媒體 APP 梳理了相關的案例、報道，福建區域海上風電場的全球首臺 16 兆瓦海上風電機組在臺風過境時實現了 24 小時滿功率運行，單日發電量達 38.41 萬千瓦時，刷新了世界紀錄；廣東沿海的珠海金灣海上風電場成功抵御住了 17 級臺風，并實現了把 " 不可用之風 " 轉化為綠電，提高了發電量。

此類案例說明了我國自研的抗臺風機組已實現長足進步，但也應該看到，相關技術、方案目前應用范圍還不夠廣泛，而且，在未來海上風電需要進一步走向深遠海的情況下，抗臺風研發之路還任重道遠。

（本文首發于鈦媒體 APP, 作者 | 胡珈萌）

更多宏觀研究干貨，請關注鈦媒體國際智庫公眾號：