在“碳中和”背景下，发展新能源与可再生能源是实现减排目标的重要手段，风能作为可再生能源是减排大军中的重要角色。除陆上风电外，海上风电的建设也正如火如荼的进行。近年来，我国海风资源丰富的沿海地区如广东、江苏、浙江、福建等都在大力发展海上风电，并将其作为重点发展任务。
我国要促进能源转型，实现“碳中和”目标，开发海上风电是必选项，迈向深水海域也是未来发展的必经之路。但随着风机单机装机容量的逐步增大，浅海面积的进一步受限，以及深水海域建设条件、要求的差异等，海上风电从浅水迈向深水海域必然会遭到更多的挑战，面临更多技术上的难题。
日前，由GE开发的Haliade-X 12MW和13MW海上风电机组获得权威独立认证机构挪威船级社DNV颁发的T级（台风级）认证——Haliade-X相关机型可在全生命周期内有效地抵御台风等极端风力情况，保持安全、高效、稳定的运营，开拓了在我国东南沿海等台风活跃地区的应用前景。
但这并不能完全满足对于深水海域的风能开发技术要求，因此携手合作伙伴海洋工程咨询公司Glosten，GE的工程师们正在探索Haliade-X的浮式平台解决方案及其商用前景。
据了解，作为GE迄今出力最大、功率最强的海上风电机组，Haliade-X按照IEC-IB风速等级设计，能承受70m/s的极限风速，在受台风外围影响期间能够维持更久的满功率运行，且即使在中低风速下，也可比行业内对标风机实现更高的满发小时数。风机配套的艾尔姆风能叶片长达107米，采用碳钎维与玻璃纤维复合材料，并应用ProBlade前缘保护系统，使其不仅重量轻、强度高，更能抵御海洋环境对叶片前缘腐蚀的挑战，延长维修和使用周期。此外，GE成熟的数字化风场运维技术可帮助风场实现整个生命周期内的性能最佳化，使业主能实时监测海上风电项目各个系统的运行状态，以实施最有效的运维方案，从而降低成本，满足当今实现海上风电平价化、规模化的需求。
据称，技术人员为GE海上风机Haliade-X设计了一款12兆瓦漂浮版。在这个设计下，该浮式基础需要承载一个高约260米（853英尺），叶轮直径约220米（720英尺）的风机，其每台每年能够产生67千兆瓦小时的电力——可满足约16,000个美国家庭用电。此外，该浮式方案同时配备有先进的控制系统，使其可以被安装在深海水域。
然而，要让该浮式基础在变幻莫测的洋流和风力下保持稳定漂浮，这就需要考虑到浮式平台和风机之间动态载荷的耦合问题。整体难度之高，就如同把一辆公交车装在一根高高的电线杆上，还要保持垂直稳定。
GE浮式海上风电平台设计图
对于这一难题，GE工程师提出了一个解决方案，即将Haliade-X 12MW放置在一个由“三条腿”支撑的“张力腿”浮式平台上。其“动态肌腱”能确保平台安全地固定在海底，同时能让它骑乘风浪，降低总体机械负荷。
其实，海上浮式平台在石油天然气行业实践已久，但油气行业常规做法是分别设计平台和放置在平台上的设备，这样会导致沉重的平台设计，提高浮式风电的成本。
区别于油气行业的常规操作，GE采取控制系统协同设计，包括风机、浮式平台和控制算法在内的整个系统同时进行设计，避免了为抵御强劲风浪而增加不必要的负重，从而降低平准化度电成本（LCOE）。
浮式风电向我们展现了诸多优势。不仅让我们突破以往技术限制，从而可以去开拓深远海的丰富风能；而且其安装和维护都可在港口进行，不需要面对大海中各种不可控因素，从而降低了海上风电场的安装维护难度，避免了因坏天气造成的计划外成本。
