随着海上风电集中连片规模化开发、配套产业链日趋成熟、装备技术不断革新以及施工成本下探控制，全球海上风电成本持续下降。据国际可再生能源署（IRENA）发布最新全球可再生能源发电成本报告《RENEWABLE POWER GENERATION COSTS IN 2022》显示，2010-2022年，海上风电全球加权平均LCOE从0.197美元/kWh下降至0.081美元/kWh，下降了59%。
作为国内海上风电平价时代的破局者，在海风整机价格内卷2.0时代，如何进一步提高风能利用率？如何打造海上风场更优LCOE（平准化度电成本）？中船海装以定制化整机设计、一体化结构设计以及智能化场控平台等创新技术为出发点进行了分享。
定制化整机设计：实现最优匹配
在海上风电领域，每个区域的风资源条件和环境特点都是不同的，因此需要针对特定区域进行定制化的整机设计。中船海装提出针对不同区域的定制化匹配设计方法，有别与传统机型开发模式，在设计初期就与风场进行了全方位匹配。
该方法直接从末端入手，打通设计全链条，基于风场投资经济性测算确定机型，再根据每个区域的特点，为每个区域量身定制最适合的机组，实现以电价、资源特征和风场投资收益为约束的整机核心参数高效匹配设计。
设计过程中采用全新一代全局最优载荷优化迭代算法，取消界面程序，以模型文件直接驱动，大幅缩短了迭代周期，提高了开发效率和代码复用性，提高整个开发流程的效率和质量。通过定制化设计的整机，能够确保其机组与区域内项目的实际需求更匹配，达到最佳的投资收益率。
一体化结构设计：减低综合成本
中船海装提出支撑结构一体化结构设计，融合国际先进大直径单桩基础桩-土相互作用优化分析方法，建立桩-土相互作用标准设计方法，搭建了海上风电机组-塔架-基础一体化设计平台，将支撑结构与整机耦合进行一体化设计，从而实现支撑结构的降本。采用支撑结构一体化设计，泥面处的载荷比分离式载荷降低了约25%。再加上支撑结构寻优技术，并结合一体化全时程耦合分析，能够降低支撑结构成本10%以上。
智能化场控平台：提升发电效率
中船海装打造了智能化场控平台，基于场群协同控制+互联互通+人工智能+自适应调节，结合先进的软硬件，能够实现高效的远程监控和管理。
其中，基于全域感知的风电机组自适应控制技术，通过人工智能算法，从感知到控制，做到了高效精准识别和自适应控制调节，可实现单机发电效率提升1%~3%；基于数据统计的偏航对风校准技术，通过收集风力发电机在各种条件下的发电数据，根据数据分析结果，对风力发电机的偏航角度进行校准，实现最有偏航角度追踪，可实现单机发电效率提升0.2%~1.5%；场级降载控制技术，运用先进的传感器和算法，可以识别出阵风、极端湍流等极端风况，提前采取相应的控制策略，以避免或减少潜在的风险；通过精准的扇区管理，可以更好地了解每个区域的风能分布和变化情况，从而优化风电机组运行，可实现对风电场内不同风力发电机组的协同控制，以达到整体效益的最大化。
此外，智能化场控平台还可对关键零部件进行疲劳寿命监测，采用先进的数据分析和监测技术，通过获取的设备运行数据和状态信息分析，可以及时发现潜在的问题和故障，并自动调整运行参数以提高设备的运行效率。
作为“国家海上风力发电工程技术研究中心”平台建设单位，作为深耕海上风电十余年的先行者，中船海装始终坚持勇立潮头、创新创造，不断结合新形势、新变化，推出符合市场需求、满足客户要求的产品和服务，通过定制化整机设计、一体化结构设计以及智能化场控平台等技术创新，通过海上风电开发建设一站式整体解决方案等多点发力，全力助推我国海上风电的高质量、可持续发展。
来源：中船海装
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