上海电力大学海上风电研究创新突破 二十年科技攻关助力国家能源绿色转型

当前,能源转型进入纵深推进阶段。

面对“双碳”目标与能源安全双重要求,海上风电以资源禀赋好、开发潜力大、规模化空间广等优势,成为我国加快构建新型电力系统的重要支点。

业内预计,到“十五五”末我国海上风电累计装机容量有望突破1亿千瓦。

以上海为例,临海区位与产业配套优势叠加,海上风电可开发总量约3000万千瓦,未来将对城市能源结构优化、绿色低碳发展形成关键支撑。

问题:规模化开发向更深更远处延伸,关键技术与系统能力面临新挑战。

随着近海资源逐步趋于饱和,海上风电加快从近海走向深水、从岸线走向远岸,带来输电距离更长、并网形态更复杂、海洋环境更严苛、设备运维窗口更短等现实考验。

如何在复杂海况下实现大容量稳定送出,如何提升并网控制能力与运行可靠性,如何降低全寿命周期成本、保障安全高效运行,成为产业迈向高质量发展的“必答题”。

原因:技术链条长、系统耦合强,必须以协同创新破解工程化难题。

海上风电不是单一装备的提升,而是规划设计、输配电与并网控制、海上施工与运行维护等多环节联动的系统工程。

尤其在深远海场景下,风电场集群化开发趋势明显,对跨区域电网消纳、柔性直流输电、换流与并网装备性能、运行监测和智慧运维能力提出更高要求。

与此同时,科技成果从实验室走向海上工程,需要长期场景验证、工程迭代与产业协同,单靠某一主体难以完成闭环。

影响:关键技术突破将直接关系海上风电的成本曲线与安全底线。

大规模海上风电若能实现经济可靠送出,可在更大范围内促进清洁能源替代,提升电力系统绿色属性与供应韧性;反之,若并网与运维瓶颈无法有效解决,项目投资与运行成本上升、故障风险增大,将影响产业节奏与电网安全。

对上海乃至长三角而言,海上风电不仅是能源转型的增量来源,也是带动高端装备制造、海洋工程、数字化运维等产业链协同发展的重要引擎。

对策:以工程研究平台牵引“产学研用”协同攻关,打通技术转化链条。

近日召开的上海电力大学海上风电技术教育部工程研究中心2025年度会议,聚焦科研攻关、技术转化与产业协同,对中心阶段性成果与后续规划进行交流研讨。

中心汇聚高校科研团队与行业企业力量,面向海上风电前沿技术与工程应用关键问题,围绕大规模海上风电经济送出、高效并网、可靠运行等方向开展协同攻关与示范实践,推动成果从理论研究向工程应用加速转化。

据了解,上海电力大学较早进入海上风电技术攻关领域。

自2006年起,学校组建专项团队深耕海上风电关键技术研究,并深度参与我国首个大型海上风电场——上海东海大桥海上风电示范工程建设,助力我国实现海上风电从“起步探索”到“工程示范”的跨越。

相关综合技术与成果随后在江苏、上海、福建、广东等地推广应用,覆盖约六成海上风电场,并获得国家科技进步奖二等奖等认可。

这一长期积累,为后续向深远海场景拓展提供了技术储备与工程经验。

随着产业迈向深水远岸,平台化组织能力成为突破关键。

上海电力大学于2022年获批建设海上风电技术教育部工程研究中心,2023年进一步整合资源成立海上风电研究院,推动中心实体化运行,系统布局关键技术研发与高端人才培养,形成集科研、育人、应用于一体的创新体系。

依托平台聚合效应,团队在海上风电集群协同送出、直流换流与并网装备、智慧运维等方向取得进展,部分成果获得行业学会科技进步一等奖等,并在上海、江苏、浙江、山东、广东等地近40个海上风电场实现规模化应用。

通过工程场景的持续验证,相关技术在复杂海洋环境下的可靠性与适应性得到进一步提升。

前景:深远海与集群化开发将成为重要增量,技术创新决定产业“航程”。

面向未来,海上风电开发将更加突出“规模化、集群化、智能化、系统化”特征。

一方面,深远海资源释放将拓展可开发空间,推动更大容量、更远距离送出需求增长;另一方面,新型电力系统建设加快,对新能源并网友好性、灵活调节与稳定支撑能力提出更高标准。

围绕集群化规划、高效送出装备、智慧运维等前沿方向持续攻关,有助于降低度电成本、提升运行效率与安全水平,也将促进高校科研能力与产业需求更紧密对接,为我国海上风电高质量发展提供更强科技支撑与人才保障。

从东海之滨到深蓝远海,上海电力大学以二十年坚守诠释了科研报国的使命担当。

在“双碳”目标引领下,海上风电技术突破不仅是能源革命的缩影,更是创新驱动发展的生动实践。

未来,随着科研与产业的深度协同,中国海上风电必将乘风破浪,为全球能源绿色转型贡献更多智慧与力量。