海上风电是中国华电科工集团有限公司目前最重要的业务板块，华电科工也是我国早期为数不多的几家海上风电行业的先驱者之一，经过“十三五”期间的快速发展，华电科工在海上风电领域各个方面均取得了重大进展和可喜的成绩，业务合同额取得巨大增长，工程建设能力也得到了业界的广泛赞誉。华电科工海上风电从最初的无施工经验、无船机设备、无相关资质的新进入者，到今天成长为行业内有规模、有口碑、有影响的领军企业，主导或者参与的项目实现了多个行业第一，华电科工已在海上风电技术和品牌位居全国第一。瞩目成就背后，是十多年来持之以恒的创新和不断的探索。

以下围绕公司在科技、管理和服务创新等几个侧面所做的一些工作对于促进海上风电业务的发展和起到的引领作用简单总结和汇报，期望能给行业一些有益的参考。

一、主要思路和做法

1978-2008年间，中国经济高速增长，国内生产总值平均增速超过10%。由于工业化进程加快，用电需求亦大幅增加。2009年中国发电量达36812亿千瓦时，成为世界上最大的一次能源消费国。与电力大幅增长空间相对的，是大量使用煤炭引发的环境污染问题，中国一次消费能源中煤炭占比超过60%，为此国家相继出台了一系列能源法规，如《中华人民共和国可再生能源法》、《可再生能源中长期发展规划》等。同时国家将风能开发纳入战略性新兴产业目录，并高度重视风电领域国际技术合作、给予税收优惠及财政补贴等支持。尽管有政策助力，陆上风电却一直发展迟缓。中国的大规模风场多集中于三北地区（东北、西北、华北），离东南沿海等用电负荷中心较远。陆上风电受到远距离输电、风电并网及消纳问题等的制约，一度遭遇严重的弃风限电。而海上风电风与陆上风电相比，资源条件好，资源在东南沿海，离用电负荷中心近，不需要长距离输送，占用土地少，而且中国拥有18000多公里海岸线，潜在可开发海上风电容量巨大。因此海上风电成为可再生能源的开发方向，备受行业关注。

在此大背景下，华电科工敏锐得感觉到海上风电必将成为国家鼓励和支持的能源发展方向。并在2009年组团赴欧洲考察海上风电，欧洲海上风电场经过近20年的发展，已经取得了巨大的成就，海上风电的开发经验和技术路线已经趋于成熟，欧洲的考察坚定了华电科工开拓海上风电业务的决心，这也是华电科工海上风电业务品牌的肇始之路。

海上风电项目资本密集、建设施工难度大、风险极高、成本极难控制，且我国海上风电起步较晚，在海上风电发展初期存在技术体系空白、装备水平落后和开发建设模式无成熟经验可循等难题。针对这些行业的现状和难题，公司在海上风电的筹划和发展过程中，始终坚持进行科技创新，大力推进管理创新和服务创新，努力以打造国家优质工程为目标的发展道路，实现业务的高质量发展，体现公司的品牌效应，积极推动海上风电行业的进步。

（一）在国内首创了“四合一”及“六合一”海上风电总承包模式

由于海上作业的特殊性，受制于海上天气、运输、大型船只的组织等客观因素，导致专业工序之间衔接的好坏，对工程造价影响非常之大。传统海上风电建设往往采用多标段招标分包，容易将关联性强的环节人为切割成不同标段，由不同单位完成，不仅协调工作量大，且各中标单位配合效率难以得到保证，造成工期不可控、责任不明晰、建设成本高的后果。为此，公司联合业主单位首次提出在海上 风电项目上采用“四合一”、“六合一”的总承包模式，确保了项目的高效协调。总承包单位可充分利用通盘考虑、整体最优原则，优化施工组织和各工序的衔接，采用更加合理的发货、运输、卸货、安装流程，在保证质量、保障安全的同时，有效地控制工期和造价，达到了质量、安全、进度和成本完全受控的目标，各项指标均优于同期同类型项目。

同时创新实践“即装即并”投运模式，这也是通过“四合一”、“六合一”的总承包模式另一个优势的体现。海上风电场一般都采用建成后全容量一次并网模式，从第一台风机吊装完成到全场风机吊装完成，期间已安装风机由于不能并网发电，不仅要损失大量发电量，且对已装风机必须进行除湿、除盐雾等工作以保证风机安全，将额外增加不菲的维保费用。鉴于此，华电科工联合业主单位创新实践了“即装即并”（安装一批并网一批）的投运模式，通过顶层设计、系统管理及精准实施，加强施工次序管理，实现海上风电场分批次并网发电，创造明显的经济效益。风电场建设时首先完成陆上集控中心、送出线路、海上升压站及主海缆敷设施工，提前规划并网机位，并将其作为设计和施工要求，在设计和施工次序中加以考虑，全面系统性地将工程设计、原材料采购、设备制造、运输及海上施工顺序统筹规划，合理安排设计、制造、运输及现场施工等环节，环环相扣，无缝衔接。确保达成“基础施工—风机安装—海缆敷设—风机并网”周期最优的目标，实现安装一批并网发电一批，在建设期即获得收益，显著提高项目收益。

通过多个项目的验证和不断优化流程，充分证明 “四合一”和“六合一”总承包模式和“即装即并”投运模式的先进性和可推广性，也为海上风电行业的项目建设提供了一种新的管理模式和思路，并在国内多个海上风电项目上获得应用和推广。

（二）建立以市场为导向、以科技创新为核心的海上风电技术发展路线

中国海上风电发展之初，由于专用的施工装备短缺和技术条件制约，国内海上风电项目以高桩承台基础和风机整体安装为技术路线，但是这样的施工安装方式存在施工效率低、成本高和安全性差的诸多问题，华电科工为响应国家清洁能源号召并顺应海上风电市场发展需要，根据国内海上风电建设项目的实际情况，借鉴欧洲海上风电先进技术和经验，并结合国内船机装备之现状，华电科工确定了以超大直径单桩基础施工成套关键工艺与装备和风机分体式安装技术为核心的技术发展之路。

华电科工首先以超大直径单桩基础施工技术及相关施工设备研发为突破口，与丹麦RAMBOLL公司、天津大学、国家电投集团等单位开展产学研合作，先后成立北京、上海、天津、郑州技术中心。通过引入欧洲技术，并结合我国浅海地质条件，形成了具有自主知识产权的超大直径单桩基础施工关键技术和核心工艺路线，针对超大直径单桩基础施工发明了桩-土-锤耦合精细模拟的溜桩预判与沉桩参数精准控制技术，超前预判溜桩发生位置及溜桩区间，确保不发生溜桩事故；发明了流动性好、粘合力强、抗冲刷性能优、耐久性高的无机复合固化剂及其成套施工装备，研发了海上风电单桩基础浮动船舶打桩施工工法及船舶调度快速分析系统，有效控制溜桩、拒锤、穿刺带来的风险，实现了单桩基础垂直度控制在1‰以内，远远优于3‰的国际标准，施工效率提高了2倍以上，较传统打桩工艺节约成本30%。成功解决了大直径单桩基础在我国海上风电应用的难题，实现了大直径单桩基础在我国海上风电领域的大规模应用。

华电科工根据海上风电发展需要于2014年购置了国内第一艘海上风电自升式安装平台 “华电1001号”，在国内率先使用自升式风电安装平台进行分体式风机吊装，建立了复杂海况桩靴插拔受力分析与防穿刺风险评估方法，制定了自升式平台防穿刺的施工工艺措施，开发相应的计算软件，形成专有的施工工法，确保了风机安装过程安全可靠，大幅提高了风机安装操作精准度和效率，引领了国内海上风机安装的典型施工技术路线。在此之后，国内开始大规模以自升式海上作业平台为吊装作业船的海上风机分体式安装方案，及“华电1001号”之后，国内如雨后春笋般开始大量建造海上风电自升式安装作业平台，截止目前国内海上风电自升式平台已经超过30艘，可以说华电科工用自己的实践引领了海上风电风机安装的技术路线，为海上风电行业发展贡献了自己的力量。

随着我国海上风电逐渐向深远海发展，公司还进行了超前布局，研究未来深远海海上风电施工装备和技术，参与了国家能源局海上风电“补短板”项目的研发，不但为公司今后承接深海项目做足了技术储备，还为加强能源产学研用上下游衔接推动关键技术装备研制、加快推动科技创新成果工程化和产业化，做出了巨大贡献。

通过充分研究海上风电相关政策演变和技术发展路线，华电科工以创新为核心驱动力，针对市场需求定制高效施工船机资源。通过调研、分析国内外船机资源，并结合市场趋势和未来海上风电发展要求，确定了公司下一代风机安装平台、浮式起重船等船机设备关键性能要求和技术路线的方向。

（三）创新研发施工管理大数据管理系统，实现了“人机物料环”有机协同管理

海上风电大部分工作是在海上完成，可以说海上风电项目三分之二的工作是海上作业，因此具有施工窗口期短、海上作业安全风险大等特点。为了更高效地利用来之不易的海上施工窗口期、保障出海作业人员和设备安全，结合海上风电项目施工模式，立足海上施工需求，全面系统性的将原材料采购、设备制造、运输及海上施工统筹规划，合理安排设计、制造、运输及现场施工环节，环环相扣，无缝衔接。华电科工借助北斗系统、海上风电场天气信息收集系统，将人、船位置和环境条件等信息进行集成管理，创新研发施工管理大数据管理系统，实现了出海施工全程人、船定位功能，在无公网区域可利用北斗短报文功能进行简短信息沟通，确保施工人员安全；开发了先进的船舶管理软件，对项目所有施工船舶进行实时动态跟踪，实现远程调度管理，动态协调各作业面所需要素资源；与国内专业气象预报机构合作，搭建施工海域气象预报信息定制化管理平台，对施工海域范围内的气象开展精细化预报，对施工作业影响起决定性作用的风浪流多要素进行逐小时预报，实现可作业天气窗口期的合理利用，最大程度提高作业效率。通过这些管理系统的开发和应用，华电科工在国内海上风电同行中始终以“施工速度快、施工成本低、施工质量优”著称。

二、取得的成效

华电科工在海上风电领域通过十多年的努力和探索，取得了辉煌的业绩，为中国海上风电的发展树立了一面旗帜。截止2021年底，华电科工参与的海上风电项目容量超过350万千瓦，业务遍布我国9个已经有海上风电开发的沿海省区市的8个，包括我国的台湾省，累计合同金额超过150亿元，业务范围包括规划设计、施工安装、加工制造、运营维护等海上风电的各个环节，包括EPC总包、施工总包等各种业务模式，具备优秀的设计研发能力和施工安装技术能力。

近年来，公司不断总结海上风电施工过程中遇到的难题，主持或组织海上风电领域30项课题研究，通过技术创新，解决了许多复杂的技术难题，多项技术成果填补了国内空白，达到了国际先进水平。其中单桩基础施工和风机分体式安装2个工法获得中国电力建设企业协会认证，申请国家专利200余项，已获得授权专利103项，先后获得中国华电集团、中国电力建设企业协会、中国电机工程学会、中国电力企业联合会等单位或行业机构奖项10余项。承担的《海上风电超大直径单桩基础施工关键技术研究与应用》研究成果荣获2019年度中国电力科学技术奖一等奖。参与研发的《海上风电新型筒型基础与高效安装成套技术》研究成果荣获2020年天津市科学技术发明特等奖。组织研究的《海上风电建设全过程管理创新与实践》成果荣获2021年中国电力企业联合会创新大奖。2016年至今获得中国电力建设企业协会科技进步奖项5项，其中《大直径单桩基础施工溜桩风险调控技术》荣获科技进步一等奖。公司以“四合一”总承包的国家电投滨海北区H1海上风电项目被评为2017年度中国电力优质工程，并荣获2016-2017年度国家优质工程金质奖，成为国内风电行业第一个获得国优金质奖的项目。这些奖项的获得不仅仅是公司多年勇于创新、敢于创新发展历程的缩影，也有效助力公司海上风电业务高质量成长，同时推动了行业的进步和发展。

多年来，华电科工海上风电团队扎根于中国海上风电的实际，通过一系列技术攻关，把中国海上风电技术水平一步步推到国际前列，改写并创造了中国海上风电发展史。一座座拔地而起的超级工程，见证了华电科工的完美嬗变，从栉风沐雨、胼手胝足的电力工程建设铁军，到科技引领、沿着行业发展脉络纵深发展的金牌劲旅。

三、总结与展望

未来公司在科技创新方面主要紧紧围绕降低海上风电度电成本、提供海上风电平价开发系统解决方案的方向开展技术研究，打造海上风电全产业链的服务体系，通过技术创新降低开发成本，快速适应海上风电项目平价开发的需求。继续深化产学研用的合作，利用天津市海上风电结构与施工装备技术工程中心、北京市企业技术中心和公司博士后工作站等平台，深化与科研院所的技术合作，切实发挥技术合作优势，加强技术人才培养，促进科技成果转化。目前正在积极筹划成立国家级海上风电研发中心，进一步加快推进科技成果的高效转化，为我国海上风电高质量发展做出更大的贡献。

中国的能源转型离不开海上风电，华电科工也将对海上风电的发展规划出更宏伟的蓝图，未来华电科工将在海上风电领域进行更多的科技创新，以科技创新带动海上风电的发展，为中国低碳、清洁、可持续发展贡献自己的智慧和力量。