本书是中国工程院重大咨询研究项目“海上风电支撑我国能源转型发展战略研究”的研究成果。发展海洋经济，保护海洋生态环境，加快建设海洋强国是党的二十大报告的明确要求，发展海上风电等海洋战略新兴产业是经略海洋的重要抓手。2019年9月，中国工程院启动了“海上风电支撑我国能源转型发展战略研究”重大咨询研究项目。项目系统研究我国海上风电的发展方向、战略布局、战略步骤、外部条件、基础支撑等重大问题，重点分析发展海上风电的重要性和必要性，剖析推动海上风电大规模发展必须解决的重大问题，形成海上风电支撑我国能源转型发展的战略思路，提出重大举措，以期为国家能源转型提供决策支撑。本书是在项目研究成果的基础上完成的，是在项目层面对课题研究成果的系统梳理与深化研究，是各课题研究成果的集中体现。
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目录
“海上风电支撑我国能源转型发展战略研究”丛书编委会
“海上风电支撑我国能源转型发展战略研究”丛书序
前言
第1章 我国海上风电发展战略 1
1.1 海上风电是支撑我国能源转型发展的重要举措 2
1.1.1 我国能源革命的紧迫性 2
1.1.2 海上风电在能源转型发展中的地位和前景 3
1.1.3 我国海上风电发展状况 5
1.1.4 我国海上风电政策导向 8
1.1.5 海上风电发展面临的挑战 11
1.2 推动海上风电大规模发展的重大问题分析 14
1.2.1 海上风能资源评估问题 14
1.2.2 大规模海上风电开发对我国电网格局影响问题 15
1.2.3 大规模海上风电组网规划及消纳问题 17
1.2.4 海上风电装备技术发展问题 18
1.2.5 海上风电工程技术发展问题 21
1.2.6 海上风电与新兴产业协调发展问题 27
1.2.7 海上风电发展的技术经济性问题 29
1.3 海上风电支撑我国能源转型发展的战略思路、目标与举措 31
1.3.1 战略思路 31
1.3.2 战略目标 31
1.3.3 战略举措 32
1.4 政策建议 34
1.4.1 科学规划，尽快制定海上风电有序开发行动方案与产业发展政策 34
1.4.2 因地制宜，建设“海上风电母港” 34
1.4.3 财税支持，优化完善海上风电补贴机制 34
1.4.4 创新引领，大力支持海上风电全产业链科技体系构建 35
1.4.5 以人为本，加快海上风电创新型人才培育 35
1.4.6 接轨交流，促进海上风电产业国际合作 35
第2章 海上风能资源初步评估 37
2.1 海上风能资源评估方法 38
2.1.1 基于数值模拟的海上风能资源评估技术 38
2.1.2 海-气-浪模式耦合技术 38
2.1.3 模式设置及模拟结果验证 41
2.2 海上风能资源评估 42
2.2.1 海上风能资源概况 42
2.2.2 不同海域风能资源评估 43
2.3 总结与展望 44
第3章 大规模海上风电开发对我国电网格局的影响 45
3.1 我国电力流及电网格局现状 46
3.2 海上风电并网基本模式及典型场景 47
3.2.1 我国海上风电并网的基本模式 47
3.2.2 基于能源枢纽岛的粤港澳大湾区海上风电并网模式研究 48
3.3 未来电力需求/电源/电力流趋势及海上风电发展定位 54
3.3.1 我国未来电力需求/电源/电力流总体趋势 54
3.3.2 海上风电发展定位 59
3.4 海上风电开发对电网格局的影响研究 61
3.4.1 中长期电网格局研判 61
3.4.2 大规模海上风电对西电东送主网架的影响研究 66
3.4.3 大规模海上风电开发对我国沿海电网格局的影响研究 71
3.4.4 大规模海上风电与电网协调发展研究 72
第4章 大规模海上风电组网规划及消纳方式 77
4.1 国内外海上风电组网送出现状 78
4.1.1 国内外海上风电开发并网送出现状 78
4.1.2 欧美海上风电并网事故分析及启示 82
4.1.3 小结 86
4.2 我国海上风电组网送出技术分析和建议 88
4.2.1 我国海上风电并网面临的挑战 88
4.2.2 海上风电交直流并网送出方式经济性比较分析 89
4.2.3 我国大型海上风电组网送出方式研究 91
4.2.4 我国未来海上风电组网规划送出方案建议 96
4.2.5 小结 97
4.3 我国海上风电消纳分析与建议 98
4.3.1 我国海上风电消纳面临的挑战 98
4.3.2 我国海上风电电力平衡情景测算 99
4.3.3 我国海上风电接入稳定问题测算 105
4.4 我国海上风电消纳建议 108
4.5 我国海上风电并网送出策略及建议 109
4.5.1 整体策略 109
4.5.2 发展建议 110
第5章 海上风电装备技术发展 113
5.1 海上风电装备概述 114
5.1.1 海上风电装备分类 114
5.1.2 海上风电装备发展的意义 117
5.2 海上风电装备技术的发展现状和支撑能力 119
5.2.1 发电装备 119
5.2.2 升压平台 125
5.2.3 换流平台 126
5.2.4 电缆装备 130
5.3 海上风电装备的技术瓶颈 130
5.3.1 叶片技术 130
5.3.2 主轴承技术 131
5.3.3 液压变桨技术 132
5.3.4 机组变压技术 133
5.3.5 升压变压器 134
5.3.6 隔离开关 134
5.3.7 柔直换流阀 135
5.3.8 直流GIS 135
5.3.9 直流控制保护设备 136
5.3.10 电缆装备 136
5.3.11 风电设计软件技术 137
5.3.12 风机传动链地面测试技术 138
5.4 浮式海上风电装备及其发展 139
5.4.1 浮式海上风电装备发展的意义及必要性 139
5.4.2 浮式海上风电装备简介及发展现状 140
5.4.3 浮式海上风电的关键技术 149
5.5 海上风电装备的技术路线和发展战略 156
5.5.1 关键原材料国产化 157
5.5.2 核心装备设计制造自主化 158
5.5.3 基础软件与测试平台国产化 160
5.5.4 海上风电装备新技术 161
5.5.5 推动海上风电装备全产业链协同发展 163
5.6 中国海上风电装备制造业政策建议 164
5.6.1 政府支持 164
5.6.2 加强行业法规监管 164
5.6.3 搭建技术创新平台 164
5.6.4 拓宽企业融资渠道 165
5.6.5 优化行业产业链结构 165
5.7 中国海上风电装备未来发展趋势 165
5.7.1 风电机组大型化 165
5.7.2 风电机组深海化 166
5.7.3 海上风电装备成本下降化 166
5.7.4 运维需求快速增长 167
5.8 结论 168
第6章 海上风电工程技术发展 169
6.1 我国海上风电工程发展现状与关键技术差距分析 170
6.1.1 国外海上风电行业发展状况 170
6.1.2 我国海上风电工程技术水平差距原因 172
6.1.3 差距带来的启示 174
6.1.4 小结 175
6.2 我国海上风电工程技术发展战略目标与需求分析 175
6.2.1 我国海上风电工程技术发展战略目标分析 175
6.2.2 主要关联领域对我国海上风电工程技术的需求分析 176
6.2.3 我国海上风电工程技术需求的归纳 180
6.2.4 小结 182
6.3 我国海上风电工程关键技术体系及我国重点突破领域 183
6.3.1 我国海上风电工程关键技术体系框架 183
6.3.2 我国海上风电工程关键技术总体成熟度 184
6.3.3 我国海上风电工程建设亟待突破的基础理论和关键工程技术 185
6.3.4 小结 193
6.4 我国海上风电工程技术发展路径 194
6.4.1 影响我国海上风电工程技术发展的因素 194
6.4.2 我国海上风电工程技术发展路径 195
6.4.3 小结 200
6.5 我国海上风电工程技术发展政策建议 201
6.5.1 科技部 201
6.5.2 工业和信息化部 201
6.5.3 国家自然科学基金委员会 202
6.5.4 国家能源局 202
6.5.5 财政部 202
6.5.6 其他 203
第7章 海上风电与新兴产业协调发展 205
7.1 装备制造业发展现状分析与建议 206
7.1.1 海上风电主要装备配套产业链发展研究 207
7.1.2 海洋测风与洋流测试设备产业链发展研究 208
7.1.3 设备维修检测技术与装备产业链发展研究 209
7.1.4 测试认证技术体系与标准化发展研究 210
7.2 建安行业发展现状分析与建议 213
7.2.1 国内海上风电建安行业发展现状介绍 213
7.2.2 海上风电与船机装备的协调发展 213
7.2.3 工程母港的集聚效应 215
7.2.4 海上风电行业工程管理模式发展战略 217
7.3 海上风电运维行业现状分析与建议 218
7.3.1 海上风电运维行业背景 218
7.3.2 海上风电运维行业发展现状 218
7.3.3 海上风电运维发展分析与建议 219
7.4 新兴产业发展现状分析与建议 223
7.4.1 海上风电与海洋牧场融合发展 223
7.4.2 海上风电与海水淡化融合新兴产业 230
7.4.3 储能应用 235
第8章 海上风电发展的技术经济性 239
8.1 海上风电成本构成及分析 240
8.1.1 建设投资成本构成及分析 240
8.1.2 运营维护成本构成及分析 246
8.1.3 财务成本构成及分析 247
8.2 海上风电综合效益评价指标体系 247
8.2.1 指标构建原则 247
8.2.2 海上风电经济效益评价指标 248
8.2.3 海上风电全生命周期技术经济性分析 253
8.2.4 海上风电环境效益、社会效益分析 263
8.2.5 海上风电平价上网经济性分析 266
8.2.6 小结 273
参考文献 275
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