福建：绿氢材料“膜”力全开
混凝土,光伏,氢能 福建省工业和信息化厅 2026-02-04
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福建依托风能富集优势，突破大容量风机、吸力桩基础、风渔融合等关键技术，实现海上风电向深远海规模化、智能化、绿色化发展。
《福建日报》2026年1月29日第08版
核心提示
党的二十届四中全会通过的《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十五个五年规划的建议》明确提出，要加强海洋科技创新，巩固提升海洋装备制造业优势，壮大海洋新兴产业，发展现代航运服务业。近日，福建省工业和信息化厅、省发展和改革委员会、省科学技术厅、省海洋与渔业局联合出台的《福建省推进船舶与海洋工程装备高质量发展工作方案》提出，到2027年，全省船舶与海洋工程装备产业结构更加优化，创新能力显著提升，转型升级加快推进，产业规模持续壮大，产业集群竞争力显著增强，高技术船舶、海上风电装备、深海养殖装备、电动船舶等特色产品形成新的领先优势。
发展海上风电，是保障国家与区域能源安全的选择，是推动海洋经济发展的抓手。福建作为我国风能资源“富矿”区域，风能等效发电小时数达3800小时，居全国首位，全省海上风电理论蕴藏量超过1.2亿千瓦。截至2025年底，福建海上风电装机容量已达383万千瓦，风能利用小时数连续12年位居全国第一。依托优越的资源禀赋和产业优势，福建海上风电正加快从浅海、近海向深远海拓展，向深蓝挖掘更多绿色能源。
“捕风巨手”
福建海上风电高端装备实现本地造，在多个技术领域实现创新突破。自主研发的超长叶片，风能利用系数高达0.49，捕风效率达到世界领先水平。
1月13日，全球首台20兆瓦海上风电机组在闽南海域完成吊装。这是继2023年全球首台16兆瓦海上风电机组在平潭海域应用后，我国在海上风电重大装备领域实现的又一次重要突破。这标志着我国海上风电机组进入大容量时代，并为深远海风电发展筑牢了装备根基。
在福建，依托三峡海上风电国际产业园，金风科技、东方电气、中国水电四局、LM叶片……一家家行业龙头企业汇聚，构建起涵盖海上风电主机、发电机、钢结构件、叶片等完整产业生态，实现海上风电高端装备本地造。
6.7兆瓦、8兆瓦、10兆瓦、13兆瓦、13.6兆瓦、16兆瓦、18兆瓦、20兆瓦……海上风机接续下线，自主研发的“大国重器”连续刷新世界纪录，从福建“驶”向全球深蓝海域。
1月13日，全球首台20兆瓦海上风电机组在闽南海域完成吊装。（三峡集团福建分公司供图）
此次吊装的20兆瓦海上风电机组轮毂中心高度为174米，单支叶片长147米，叶轮直径300米，扫风面积相当于近10个标准足球场。机组并网发电后，预计年发电量将超8000万千瓦时，可满足约4.4万户家庭一年的用电需求，相当于节约标准煤约2.4万吨、减少二氧化碳排放约6.4万吨。
“该机组实现了全产业链自主可控与关键部件100%国产化，并在三大技术领域实现创新突破。”三峡集团福建分公司生产管理部负责人周兴政介绍，在风电机组容量不断扩能的同时，如何让整机（机舱、轮毂、叶片）更轻便也在同步推进，“更轻便的整机能有效降低吊装施工难度和基础建造成本”。
为此，此次设计的20兆瓦机组，采用集成传动链技术，提升核心传动系统齿箱扭矩密度和发电机扭矩密度，让整机单位兆瓦重量小于40吨，较行业平均水平降低10%以上。
作为核心部件之一，机组配备了长达147米的“捕风巨手”——超长叶片。它采用我国自主研发的“翼型”设计，历经严苛测试，风能利用系数高达0.49，捕风效率达到世界领先水平。此外，该机组完成弯扭耦合叶片桨距角自寻优和增益自寻优技术，风机可根据风向、风速调整叶片角度，提升补风效率，实现发电量提升1.2%。
除此之外，机组还拥有一个智能的“数字大脑”，来应对复杂的海上环境。它通过集成激光雷达、多类传感器等，构建了实时感知与安全预警系统，能够依据风浪动态自主优化运行，实现机组在海上安全、高效、无人化的智慧运行。
这样一个庞然大物，如何在风急浪高的环境中平稳“安家”？面对超大型风电机组与季风期复杂海况带来的双重挑战，项目团队创新采用“机舱轮毂组合体+单叶片吊装+动态定位”方案，让首台20兆瓦深远海机组屹立于福建闽南海域。
此次吊装的机组位于离岸超过30公里、水深超40米的海域。施工团队采用起重能力达2000吨的第四代风电安装船进行作业，将3支长达147米的巨型叶片，依次平稳提升至174米高空，与轮毂完成精准对接。
风机根基始于海底。四根钢管桩，借助高精度定位技术打入海底深处；钢管桩上，导管架精准对接，形成稳固的承载平台。自此，塔筒、主机、轮毂及叶片得以自下而上逐段安装。
“在沉桩工艺上，应用了高精度定位与智能化沉桩控制系统，有效保障了超大直径钢管桩在深水复杂地层中的垂直度与承载性能；在导管架水下对位环节，创新采用带有高精度摄像头与各类传感器的水下机器人辅助作业，提升水下施工精度和效率。”周兴政说。
现场，海上风电安装船能抬升船体，以四根桩腿“站立”海中，在风浪中搭出平稳的“空中工作台”。作业人员在此基础上，借助高精度定位及牵引系统实时校准叶片空中姿态，完成叶片与轮毂间毫米级的精准对接与紧固，最终让发电“巨人”迎风而立。
大容量的风机，深海是它更广阔的舞台。据悉，此次吊装的20兆瓦机组还可在水深70米海域装机，后续可衍生为漂浮式机组拓展至更深的海域，使海上开发资源预计扩大到60%以上。
“定海神针”
在国内首次批量采用吸力桩式导管架基础型式，不但让吸力桩牢牢吸附在海底，施工速度也得到数倍提升，为开发深远海风电开辟新的路径。
“看！这就是外海风机的实时画面，每一台的发电效率都清晰可见，这几天风力大，是发电的好天气，几乎每台风机发电效率都达到了100%。”位于福能海峡发电有限公司的集控中心里，公司总经理助理杨庆波望着大屏幕介绍着。
屏幕里，海天一色，57台风机在海面上整齐排列，长长的叶片在海风中不断转动。这是福建能化集团权属福能海峡发电有限公司布局的长乐外海海上风电场C区项目，总装机容量496兆瓦，是福建已建成的单体规模最大、离岸距离最远、水深最深、通航条件最复杂的海上风电项目。
长乐外海海上风电场C区项目，是同期省内乃至国内最早的“双40”（离岸40公里、水深40米）深远海风电项目之一。
长乐外海海上风电场C区项目，是同期省内乃至国内最早的“双40”（离岸40公里、水深40米）深远海风电项目之一。（受访单位供图）
与近海相比，深远海海况更复杂，施工窗口期短而分散。
“项目海底淤泥厚度超10米，海深约40米，风急浪高是常态，一年施工窗口期，近海约有150天，而远海则只有100天左右。”杨庆波说，如何让巨大的风机历经大风大浪还能稳稳扎根海上？作为风机基础底座的桩型选择成为关键，如果采用传统单桩施工模式，单桩重量和长度将大幅增加，不仅施工慢，且符合吊装要求的施工船机少，难以如期建成投产。
为抢抓窗口期，经反复论证，福能海峡携手福建永福电力设计股份有限公司共同引进荷兰SPT沉贯技术，在国内首次批量采用吸力桩式导管架基础型式。
“吸力桩的强大‘定力’在于顶端封闭、中间空心的设计，安装于吸力桩顶部的吸力泵将桩内的海水向外排出，随后在顶部注入灌浆料进行密封，使其内外形成压力差，通过压力差将吸力桩整体压入海床到指定深度后，吸力桩将嵌入深海海泥中，牢牢吸附在海底。”杨庆波作了个形象的比喻，就像一脚踩进泥地里，因为出现真空压力差，当脚抬起时，鞋子被吸附在泥地里。
杨庆波说，使用吸力桩式导管架基础型式，施工速度得到数倍提升，原本一根传统单桩施工最快要一周，吸力桩式导管架最快一天施工完成，所有基础工程完工比原计划提前4个月，创造了海上风电建设“超级速度”。
“事实证明，吸力桩式导管架基础型式与福建远海风电施工十分适配，仅5个多月时间，项目便完成了57台风机的安装。”说起项目当时的建设速度，杨庆波言语中透着自豪。该项目同时创新采用风机陆上组拼、叶片陆上圈车、塔筒立运等系列施工工艺，大幅缩短施工工期。
为了项目的快速顺利推进，新技术不断产生，有两个创新项目获得福建省科技进步奖一等奖。
其中，《台风多发复杂海域大型风电场工程关键技术及应用项目》针对台风多发海域风机基础设计、施工及安全运维等核心难题攻关，建立了台风海域风机基础结构创新及设计技术、海上风电基础高强灌浆及监测技术等体系，获得2021年福建省科技进步奖一等奖。
近日，好消息再次传来，针对福建深远海域大容量风机基础勘察、设计与施工而研发出相关成套关键技术的《深远海域大容量风机基础关键技术开发与应用》项目获得2024年度福建省科技进步奖一等奖。
该项目建立了福建海域地基岩土层精细化参数获取勘测技术、深远海域超大尺寸筒式导管架基础一体化施工成套装备及施工技术体系等。成果还推广到全国多个深远海域风电项目，累计支撑了福建省超95%、全国90%的深远海域导管架海上风电项目，实现了深水导管架基础设计施工技术零的突破，为全球深远海域导管架基础应用提供中国范例。
此外，为解决深海发电机组故障多、维修难等问题，福能海峡通过构建数字孪生底座、研发智能预警系统、建设精准气象服务系统等方式，持续推进“数字化、智能化、可视化”的智慧风场建设。
“智改数转”之下，长乐外海海上风电场C区项目风机可利用率达99.63%，较福建省海上风电平均水平高出1.57个百分点，年增发电量4464万千瓦时对应的绿电供应，相当于额外减排二氧化碳3.5万吨，可满足1.2万户家庭年用电需求。
“在集控中心后台上，57台风机，56台显示绿色；1台显示橙色，代表这台风机存在数据异常，需要人工进一步确认。”杨庆波说，项目持续推进智慧风场建设，其中包括研发出基于机器学习算法的风机智能预警系统，建立多维度故障预警模型。
“通过实时采集风机各项数据，系统会进行对比与趋势分析，实现对通信数据异常、偏航滑移、机舱温度异常等故障的分级预警与故障点精准定位，提前预判设备运行风险。”杨庆波说，得益于智能预警系统，将被动维修转变为预测性维护，从而实现关键设备故障修复及时率从70%提升至95%；人工巡检频次从每月1～2次降至0.5次，运维人力成本节约30%。
“风渔融合”
攻克漂浮式风电基础设计、风电机组适应性改造、动态海缆和锚泊系统设计等技术，解决深远海风电开发的经济性问题，为漂浮式风电发展与商业化应用提供新的样板。
2025年11月10日，《联合国气候变化框架公约》第三十次缔约方大会（COP30）在巴西贝伦开幕。当月19日，“双碳”目标下央企绿色低碳行动实践边会在“中国角”成功举办，《2025中国企业绿色低碳发展优秀实践精选案例》正式发布，国家能源集团龙源电力研发的全球首创漂浮式风渔融合平台“国能共享号”成功入选。由此，中国海洋资源集约利用的创新实践走向国际舞台。
“国能共享号” （资料图片）
“国能共享号”位于莆田南日岛国家级海洋牧场示范区，是全球首座风渔融合浮式平台。它的三立柱半潜式结构设计，实现关键的技术突破。
与传统固定在海床上的风机不同，这种漂浮式风机为深海风电提供了新的路径与可能。
漂浮式平台，是深海发电的另一种基础平台。“国能共享号”是我国自主研发的全球首座风渔融合浮式平台，它不仅能发电，还能养殖出肉质紧实的大黄鱼。
这座“海上发电、海下养鱼”的一体化平台是如何运作的？
阳光下，刚捕上岸的大黄鱼肥美鲜活，金光粼粼。“国能共享号”即将迎来第二批渔获的丰收。
在位于南日岛的集中控制中心，大屏幕上实时显示发电功率、最大倾角等数据，工作人员随时掌握“国能共享号”的运行状态。
“国能共享号”主要由“漂浮式风机+养殖网箱”组成，具体包括浮式平台、4兆瓦风机、系泊锚固系统等。平台采用三立柱半潜式结构，呈正三角形布局。平台边长约70米，总高24米，重量达4900吨，相当于3000多辆小汽车的重量。平台中央是容积1万立方米的六边形养殖网箱，目前养殖着3.5万尾大黄鱼。
相较于传统固定在海床上的风机，漂浮式风机对海底地质要求较低，不需要大规模的钢筋混凝土基础，而是通过浮力原理，使其在水上漂浮运行，使得漂浮式风机在深远海部署更为方便。
“固定平台靠的是吸力锚和锚链。”国家能源集团龙源电力风渔融合项目部主任林燊介绍，“国能共享号”水下部分主要是在南日岛海上风电场水域安装吸力锚和锚链，海下9条锚链共有300多个配重块，总重量超过千吨，利用锚链和吸力锚筒与海床连接固定，海水的阻力也进一步保障了平台稳定性。
“我们攻克了漂浮式风电基础设计、风电机组适应性改造、动态海缆和锚泊系统设计等技术，完成了总体性能、结构、机械、电气、养殖等14个专业设计。”林燊说，“同时还开发了适用于漂浮式风机的控制算法和使用平台稳定控制策略，完成了10多项关键技术升级，全力保证浮式风机系统的稳定性，填补了行业的技术空白。”
“水下养鱼、水上发电”实现了海上“绿色能源”和“蓝色粮仓”的集约化开发利用。
“国能共享号”平台离岸直线距离30公里，水深35米，所处海域附近海流密集、水交换能力强，海域水质优，其优越的地理环境为鱼群提供了天然的“类野生”的生长环境，使得水产品质与野生的更为接近。
平台选择养殖经济价值较高的大黄鱼，采用开放式近生态深海养殖模式，使鱼群在湍急的水流中充分游动，运动量远超传统网箱养殖，其产出的大黄鱼被称为“健身大黄鱼”。去年1月，首批渔获收成，产量达到4500公斤。
面对传统海洋牧场普遍存在的“供电不足、供电不稳定”难题，“国能共享号”也有自己的办法。
借助平台上海上风机源源不断的清洁电力，“国能共享号”采用“自发自用”的模式，风机和光伏板产生的绿色电力为网箱的投饵机、水质传感器、环境监测等所有智能化设备供电，形成了“以电养鱼”的能源闭环，而养鱼带来的收益又反哺项目，实现“以渔养电”的良性循环。
目前，“国能共享号”平台每年发电量可达1600万千瓦时，以火电供电碳排放计算，每年可减少约1.6万吨二氧化碳排放。
作为海上风电和深远海渔业养殖的创新融合，“国能共享号”在培育形成风渔互补的高科技、高效能、高质量的新质生产力，解决深远海风电开发的经济性问题，为漂浮式风电发展与商业化应用提供新的样板。
投稿：news@ccement.com
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