读2025世界前沿技术发展报告57太阳能与风能(下)

1. 风电技术发展情况

1.1. 自2010年中国首个海上风电项目—东海大桥海上风电项目建成以来，中国用10余年时间走过了欧洲风电30年的发展之路，技术发展是中国从追赶到领跑的源动力

1.2. 2023年中国风电首次问鼎风力发电机专利竞争力排行榜榜首，中国风电技术水平处于国际领先水平，产业链基本实现国产化，已形成从设备制造、开发建设到运行维护的完备全产业链体系

• 1.2.1. 尤其在大兆瓦机组、漂浮式海上风电、风电制氢等前沿技术领域，中国技术优势明显

1.3. 按照本国专利族分类，专利最多的国家是中国（8793项，占全球本国专利族专利的46%）​，其次是韩国（1370项，占比7.2%）​、日本（739项，占比3.9%）​、德国（375项，占比2%）和美国（334项，占比1.8%）​

1.4. 按照国际专利族分类，前10位中有7个是欧洲国家，前5位分别是德国（835项）​、丹麦（778项）​、美国（596项）​、中国（400项）和日本（358项）​

1.5. 从技术发展趋势来看，超大型风电机组研制技术持续迭代、先进叶片气动设计与结构优化、轻量化和可回收材料的研发与应用、智能化运维技术不断进步、多能源系统耦合，以及数字孪生、物联网、人工智能等信息技术的深度应用等，推动着风电技术向大规模低成本生产、大容量高性能风电机组、高效互联系统、风电全生命周期回收利用，以及更高更远更多维应用（高海拔、深远海、多风速工况）等方向发展

1.6. 海上风电

• 1.6.1. 中国海上风电机型大型化发展有所加速，有6家整机企业下线了8款海上风电机型，其中7款的单机容量在16兆瓦以上

• 1.6.2. 远景能源通过实施零碳工厂示范、绿电直供体系，实现了风电机组材料低碳化、制造零碳化，该风电机组也成为中国首台“碳中和”海上大兆瓦机组

• 1.6.3. 中国龙源电力自主研发的全球首座深远海浮式风电与养殖一体化平台“国能共享号”并网发电

• 1.6.3.1. 由“漂浮式风机+养殖网箱”组成，平台4兆瓦的风机在满载负荷发电状态下每小时可发电4000千瓦时，养殖网箱水体容积约1万立方米，这种“海上发电、海下养鱼”的融合发展模式在海洋经济立体开发领域实现了新突破

• 1.6.4. 由中国明阳智能自主研制的全球单机容量最大、风轮直径最大的海上风电机组MySE18.X-20MW成功并网发电

• 1.6.5. 中国东方电气集团研制的全球最大的26兆瓦级海上风力发电机组在福建省福清市海上风电产业园下线

• 1.6.5.1. 该机组创下全球单机容量最大、叶轮直径最长（超过310米）的海上全国产化风电机组纪录

• 1.6.6. 中国中车“启航号”20兆瓦漂浮式海上风电机组下线

• 1.6.6.1. 该风电机组是全球最大功率的漂浮式风电机组，风轮直径达到260米，扫风面积5.31万平方米，相当于7个标准足球场，单机年输出清洁电能可达6200万千瓦时，能满足约3.7万户家庭一年的用电需求，相当于节约燃煤2.5万吨，减少二氧化碳排放6.2万吨

• 1.6.7. 中国金风科技新一代深远海22兆瓦风电机组下线

• 1.6.7.1. 该风电机组专为粤东海域开发，叶轮直径300米、叶片近150米，扫风面积7万平方米，相当于10个标准足球场面积

• 1.6.7.2. 相比上一代机型，其风能捕获能力提升27%，同等装机规模项目可减少用海面积超20%

• 1.6.8. 中国明阳集团自主研制的全球单体容量最大的漂浮式风电平台“明阳天成号”正式投运

1.7. 陆上风电

• 1.7.1. 中国三一重能自研的131米陆上风机叶片下线，再次刷新全球陆上风机叶片最长纪录

• 1.7.2. 中国内蒙古华电包头市达茂旗20万千瓦新能源制氢示范工程全面投产

• 1.7.2.1. 该项目是中国首批大规模可再生能源制绿氢示范项目，也是内蒙古首批7个风光制氢示范项目之一

• 1.7.3. 中国最大规模的风电离网制氢示范项目—辽宁华电铁岭离网风电制氢一体化项目正式进入商业运行阶段

• 1.7.4. 全球海拔最高的风电项目—中国电建设计承建的西藏八宿县100兆瓦保障性并网风电项目开工

• 1.7.5. 中国三一重能自主研制的陆上15兆瓦风电机组SI-270150在吉林通榆成功吊装，一举刷新已吊装陆上机组的最大单机容量、最大叶轮直径两项全球纪录

1.8. 风电试验平台

• 1.8.1. 中国上海电气风电集团投运全球最大风电试验平台，该试验平台最大测试容量可达40+兆瓦

• 1.8.2. 全球最大35兆瓦级六自由度风电整机试验台在中国三一重能风电试验中心正式投运

• 1.8.3. “40兆瓦级风电机组电气及动力学六自由度实验平台”协同创新合作组织成立及合作备忘录签订仪式

• 1.8.3.1. 包括代表6个自由度加载能力的75兆牛米（MNm）级扭矩、13兆牛（MN）级推力、120兆牛米级弯矩和代表电网模拟能力的120兆伏安（MVA）级电网模拟器装机容量等

• 1.8.3.2. 建成后将填补全球空白，成为国际最大、全球领先的海上风电机组地面传动系统试验研究平台

2. 其他应用情况

2.1. 水上光伏和海上光伏

• 2.1.1. 水上光伏建在水面上，拥有日照资源丰富、无遮挡物、不占用土地资源以及可与其他产业结合等特点，在全球范围内的项目数量和装机规模不断扩大

• 2.1.2. 总部位于法国的必维国际检验集团（Bureau Veritas）正式为荷兰与挪威合资的可再生能源公司SolarDuck的0.5兆瓦试验平台Merganser，颁发了全球首个浮式海上太阳能技术原型认证

2.2. 高空风能发电

• 2.2.1. 高空风能发电是利用500米至10000米的高空风资源发电的技术，美国国家环境预报中心（National Centers for Environmental Prediction）​、中国能源建设集团安徽省电力设计院等机构的研究表明，高空风资源相较低空风资源，具有风资源丰富、风速高、风向稳定等优势，充分利用甚至可以实现持续、稳定发电

• 2.2.2. 高空风能发电技术可分为空基高空风力发电和陆基高空风力发电两种技术路线

• 2.2.3. 中国安徽绩溪高空风能发电新技术示范项目成功发电，成为中国首个可并网的兆瓦级高空风能发电示范项目

• 2.2.3.1. 是中国高空风能发电技术的首次工程化实践

• 2.2.4. 涵道式浮空风力发电系统是一种通过充氦浮空器将轻量化发电机组升至指定高度，利用涵道引射扩散原理获取风能，并通过系缆将所发电能传输至地面的技术装备系统，整个系统由浮空平台、发电模块、电力传输和系留线缆组成