风电发展趋势

随着《风电发展“十三五”规划》的下发，国内海上风电迎来新的发展机遇。《规划》明确提出，要积极稳妥推进海上风电建设，到2020年，全国海上风电开工建设规模达到1000万千瓦，力争累计并网容量达到500万千瓦以上。海上风电正在全面启动中。

不过，对于开发商而言，哪种风机机型最适合中国的海上风电，实现度电成本最优，似乎目前尚无定论。作为中国风电行业的“国家队”，海装多年以来在行业里秉承着这样的观点——提高单位千瓦扫风面积是提升风电经济性最直接的手段。海装最近几年持续开发102-2MW、111-2MW、12X-2MW、151-5MW、171-5MW的理论基础也在于此。

笔者作为从事海上风电设计开发多年的一名从业者，在此抛砖引玉，探讨一下中国海上风电机型总体参数匹配思路。

1、 为什么中国海上风电需要年满发利用小时数3000以上的机型？

作为定性比较，本文仅通过平均单位千瓦动态投资和年发电收益之间的比值来确定一个投资回报系数。按照一般陆上风电项目要求的资本金收益率须高于10%的指标，陆上风电的营收平衡点是——年等效满发利用小时数大约2000小时。

表1 行业平均投资收益参数对比参考

由上表可以看出，为了保证项目的资本金收益率，如果海上风电整体造价持续居高不下，从通过市场手段有效推动整个海上风电行业发展的角度，研制年等效满发利用小时数超过3000的海上风电机组及相关技术，是整机企业唯一的发展方向，也是其必须承担的行业责任。

2、 总体参数如何匹配才能提升满发小时数？

对于风机机组总体设计而言，第一步就是风轮直径和额定功率的匹配。定性的来说，在目前叶片气动性能、整机性能相差不大的情况下，风轮直径越大，从风中吸收的能量也就越大，发电量也就越高。

为了直观的反映两者之间的关系，行业制定了一项术语——单位千瓦扫风面积，其计算公式为：单位千瓦扫风面积=（π×风轮直径2/4）/额定功率。风轮直径代表着发电量，额定功率代表着投资成本，单位千瓦扫风面积意味着性价比。

从近几年我国陆上风电的发展进程来看，在以高单位千瓦扫风面积为核心指标的低风速风电机组开发领域，我国整机企业引领了世界的潮流。以GE和VESTAS为代表的国际巨头也放弃了传统做法——在不改变机型结构的情况下，单纯改进电气传动，增大额定输出功率。而是跟随国内行业的步伐，研制并推出新的高单位千瓦扫风面积风电机组。西门子也于近期安装了一台142-3.15MW测试机组，单位千瓦扫风面积为5.02（单位略，以下同）。据悉该机型在年平均风速6m/s时，年等效满发利用小时数约为3175。

国内外风电行业十年的发展历程可以证明，提高单位千瓦扫风面积是提升满发小时数最直接有效的手段。

3、 匹配到什么程度才能实现满发小时数达到3000？

图1 典型三类风区风轮直径与额定功率匹配趋势图

这是2016年10月19日北京风能大会上海装风电演讲PPT中的一页。从风电行业传统总体参数匹配的历史数据来看，Ⅲ类风机原型机单位千瓦扫风面积基本都在3.5左右，陆上风电典型代表82-1.5MW为3.52，93-2MW为3.4，海上风电典型代表136-4.2MW为3.46，151-MW为3.58。随着市场需求的增加和技术的进步，单位千瓦扫风面积提高到4.5左右。陆上风电典型代表93-1.5MW为4.53，111-2MW为4.84。

近两年陆上风电提升技术持续发展，12X-2MW的单位千瓦扫风面积已接近6。而海上风电171-5MW尚在4.59的水平上，某篇文章所提到的最适合的145-4.5MW仅为3.67。

表2典型单位千瓦扫风面积机型在典型风况下设计理论年满发小时数对比

如上表所示，对于年平均风速低于7.5m/s的长江口以北的海上风电场，单位千瓦扫风面积3.5左右机组，设计理论年满发小时数大约为2600。要达到3000小时的目标，需要单位千瓦扫风面积4.5以上的机型才能有所保障，目前仅有171-5MW等少数机型能够达到这一目标。

后记

目前有意愿参与海上风电的企业均是有愿景有实力的行业翘楚，大家都在从各方面推动行业进步。在目前破冰初显的阶段，笔者认为，作为以系统集成匹配技术为核心的整机企业而言，不能坐等万事俱备，应通过技术创新和突破，努力通过市场手段，带领和促进我国风电行业配套和工业基础的进步，看齐国际一流水平，实现中国创造。

注：本文仅从定性角度，原理性阐述风轮直径与额定功率总体参数匹配，同经济性之间的关系。实际上海上风电经济性还涉及，节约用海、工程配套、系统可靠性、运维、供应链等诸多方面的内容，本文不做展开描述。（《中国能源报》 作者：供职中船重工（重庆）海装风电风电设备有限公司）

近年来，风电装机容量在发电设备装机总量中的占比不断提高，2017年，风电发电量约为3057亿千瓦时，约占全社会用电量的4.8%，并网风电装机容量占比达到9.2%，整体上呈现逐渐上升的趋势。

2011-2017年并网风电装机容量占比情况

中国风电装机情况

2016-2017年我国风电新增并网容量连续两年下滑。据前瞻产业研究院发布的《风电行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》数据显示，受2015 年抢装回调的影响，2016 年风电新增并网容量降为19.3GW，同比降低41.5%。进入2017年以来，风电行业持续低迷，全年风电新增并网容量15.0GW，同比降低22.1%。这表明从2016年开始，我国风电新增并网容量连续两年下滑，从后面的讨论可知，这是产业内部结构调整造成的，并不是行业整体走向低谷。

2005-2017年中国风电新增和累计装机情况

数据来源：公开资料、前瞻产业研究院整理

2017年风电新增装机下滑原因

2017年风电新增装机下滑的原因之一： 三北红六省禁装。 由于三北地区电网建设相对薄弱、外送通道不畅，加上当地用电负荷较小， 因此三北地区弃风限电严重， 2015、2016 两年三北地区弃风率大幅增长，其中西北地区2016年的弃风率达到33.4%。由于三北地区弃风限电严重，三北地区部分省份被列为红色预警区域。

2017年风电新增装机下滑的原因之二： 中东部不确定因素多、建设周期长，打乱了风电新增装机释放节奏。。在这个过程中，中东部地区由于经济相对发达、土地成本高、人口密度大、环保审查相对严格，前期项目开发相对繁琐，同时，中东部由于地形条件复杂、气候多变，建设周期也较长。传统北方项目的建设周期大约6-12个月，而东部南部项目要24个月以上。中东部风电项目建设周期拉长导致风电装机释放节奏被打乱，风电行业增长乏力，相对低迷。

弃风率下降改善存量装机盈利，开工积极性提升

自引进风电开发投资监测预警以来，2017 年弃风限电严重的地区弃风率均有不同程度好转。全国平均弃风率同比下降 5.2个百分点至12%，弃风范围限制在10个省区且均实现弃风率下降。

2011-2018Q1弃风率及弃风电量(单位：亿千瓦时)

数据来源：公开资料、前瞻产业研究院整理

2017年全国弃风限电问题得到明显改善，全国弃风电量同比减少78亿千瓦时，弃风率同比下降5.2个百分点。其中，2017年被列为“红六省”的甘肃、吉林、新疆、宁夏、内蒙古、黑龙江弃风率分别下降至33%、21%、29%、5%、15%、14%，同比下降在5～10个百分点左右。

2018年3月7月，国家能源局发布2018年度风电投资监测预警结果，甘肃、新疆、吉林为红色预警区域;内蒙古、黑龙江为橙色预警区域，山西北部忻州市、朔州市、大同市，陕西北部榆林市以及河北省张家口市和承德市按照橙色预警管理。红色预警区域由之前的六个减少至三个。内蒙古、黑龙江、宁夏具有丰富的风资源，曾是全国风电新增装机的主要贡献区域，三个地区从“红六省”中解禁，将利于全国风电新增装机规模的恢复;另外，弃风限电改善将有助于增强当地风场的盈利能力，并提升运营商的投资积极性。

2017年“红六省”弃风率均有下降

风电上网电价再次下降调整幅度较大

下调各资源区的风电上网电价，Ⅰ类资源区由之前的0.47元/千瓦时直接调整到0.40元/千瓦时，下降幅度近15%，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类资源区下降幅度分别为10%、9.3%和5.0%。

受益于中国市场反转、度电成本快速降低、海上风电兴起， 2018年全球风电行业迎来复苏。

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北极星风力发电网讯:电力行业是关系国计民生的基础性支柱产业，与国民经济发展息息相关。当前我国经济持续稳定发展，工业化进程稳步推进，对电力的需求必然日益增长。因此， 我国中长期电力需求形势乐观， 电力行业将持续保持较高的景气程度水平。我国发电方式主要有火力发电、水力发电、风力发电、核能发电以及太阳能发电。

1、电力行业基本情况

从发电机组装机容量来看，火电与水电占了其中的绝大部分。根据国家发展改革委和国家能源局联合发布的《电力发展“十三五”规划(2016-2020)》，“十二五”规划期间，我国电力工业发展规模迈上新台阶，电力建设步伐不断加快，能源结构调整取得新成就，非化石电源发展明显加快。其中，风电规模实现高速增长，装机容量占比由 2010 年的 3.1%提高至 2015 年 8.6%，跃升为我第三大电力来源;光伏发电实现了跨越式发展，累计新增约 4,200 万千瓦。在“十三五”规划提出全方位推进能源结构性改革以及政府不断加大可再生能源发展的政策扶持力度的背景下，中国对可再生能源的需求将日益提高，以风能、太阳能为代表的可再生能源长期内预计仍将保持稳定的增长。

2、风力发电行业基本情况

(1)全球风力发电行业发展情况

随着世界各国对环境问题认识的不断深入， 以及可再生能源综合利用技术的不断提升，近年来全球风力发电行业高速发展。2016 年全球新增装机容量为 54,642MW，过去 15 年复合增长率为 15.25%;截至 2016 年底，全球风电累计装机容量达到486,790MW，过去 15 年复合增长率为 22.25%。

从全球风电新增装机容量的分布看，2016 年，中国新增装机容量 23,370MW，占全球新增装机容量的 42.77%，位居世界第一;美国新增装机容量 8,203MW，占全球新增容量的 15.01%，位居世界第二。从全球风电累计装机容量的分布看，截至 2016 年底，全球风电市场主要集中在美国、德国、西班牙、中国和印度。其中， 中国累计装机容量达到 168,732MW，位居世界第一;美国累计装机容量 82,184MW，居世界第二位。风电作为现阶段发展最快的可再生能源之一， 在全球电力生产结构中的占比在逐年上升，拥有广阔的发展前景。未来全球风电累计装机容量仍将以每年 10%左右的速度保持稳定增长，并在 2021 年达到 817.00GW;另外，未来全球风电新增装机容量也将继续保持稳定增长，预计每年新增装机容量都能达到 60GW 以上。

未来全球累计装机容量预测(单位： GW)

数据来源：公开资料整理

海上风电具有发电量高、单机装机容量大、机组运行稳定、适合大规模开发等优点， 成为全球电场建设的新趋势。全球海上风电总装机容量有望在 2030 年达到 100GW。

(2)中国风力发电行业发展情况

1986 年，我国第一座风电场—马兰风力发电厂在山东荣成并网发电，是我国风电史上的里程碑，标志着中国风电行业的开端。总体来看，中国风电行业发展经历了早期示范、产业化探索、产业化发展以及大规模发展四个阶段。

数据来源：公开资料整理

1)早期示范阶段(1986-1993 年)：主要利用国外赠款及贷款，建设小型示范风电场， 政府的扶持主要在资金方面， 如投资风电场项目及支持风电机组研制;2)产业化探索阶段(1994-2003 年)：首次建立了强制性收购、还本付息电价和成本分摊制度，由于投资者利益得到保障，贷款建设风电场逐渐增多; 3)产业化发展阶段(2003-2007 年)：主要通过实施风电特许权招标来确定风电场投资商、开发商和上网电价，通过施行《可再生能源法》及其细则，建立了稳定的费用分摊制度， 迅速提高了风电开发规模和本土设备制造能力; 4)大规模发展阶段(2008年至今)：在风电特许权招标的基础上，颁布了陆地风电上网标杆电价政策;根据规模化发展需要，修订了《可再生能源法》，制定实施可再生能源发电全额保障性收购制度。

2016 年，中国海上风电新增装机 154 台，容量达到 590MW，累计装机容量1,630MW。到 2020 年，海上风电开工建设 10GW，确保建成 5GW。以此测算， 2016 年至 2020 年复合增速为43.73%。

3、市场供求状况及变动原因

(1)市场需求状况

2016 年中国经济进入新常态，国民经济增速企稳，用电需求回升。 2017 年1 月 16 日中电联公布 2016 年全年用电量为 59,198 亿千瓦时，同比增长5.01%，较 2015 年大幅回升 4.5 个百分点，创近三年新高。基于全社会用电需求提升与能源结构调整的大环境，风电需求也逐步提升。2017 年 4 月 25 日，国家发展和改革委员会、国家能源局发布《能源生产和消费革命战略(2016-2030)》。文件指出，到 2030 年，非化石能源发电量占全部发电量的比重力争达到 50%，将大力发展风能、太阳能，不断提高发电效率，降低发电成本，实现与常规电力同等竞争。2017 年 7 月 28 日，国家能源局印发《关于可再生能源发展“十三五”规划实施的指导意见》，实现可再生能源产业持续健康有序发展。文件要求各省(区、市)能源主管部门要把落实可再生能源电力送出消纳作为安排本区域可再生能源电力建设规模及布局的基本前提条件， 发挥跨省跨区特高压输电通道消纳可再生能源的作用。国家能源局同时下发了《2017-2020 年风电新增建设规模方案》，提出2017-2020 年全国新增建设规模分别为 30.65GW、 28.84GW、 26.6GW、 24.31GW，计划累计新增风电装机110.41GW。根据风电发展“十三五”规划，到 2020 年底，海上风电并网装机容量达到5GW 以上，开工容量超过 10GW。截至 2016 年底，我国海上风电累计装机容量仅为 1.63GW，预计 2017 年以后海上风电将进入快速发展期。 2017 年上半年我国海上风电建设活动有所提速，项目招标需求旺盛，广东、江苏、山东等省份积极布局海上风电发展。十三五期间海上风电市场有望加速启动。

2016 年至 2020 年全球及中国风电装机市场容量情况具体如下：单位： MW

数据来源：公开资料整理

(2)市场供给状况

2008 年以前，兆瓦级风力发电机组暂未完全进入大批量生产时期，因此形成了暂时的市场供不应求的局面。 2008 年到 2012 年期间，由于风电行业的政策支持力度明显加大，我国出现了风力发电机组设备企业一哄而上，技术水平良莠不齐的局面。 2012 年后，随着行业结构不断优化调整，风电行业集中度得到明显提升。近两年，风况条件对风机制造企业的技术水平上提出了更高的要求，市场集中度得到进一步提升，风电机组制造商由高峰期的 60 多家降低到了 20 多家。目前，我国有 8 家风机制造企业年销量超过 1GW，全部为国内厂商。未来，具备规模优势、技术优势、管理优势的龙头企业的市场份额将进一步扩大。

4、中国风电行业发展趋势

(1)中东部和南方地区陆上风能资源开发加速

按照“就近接入、本地消纳”的原则，中国风力发电行业将利用风能资源分布广泛和应用灵活的特点，在做好环境保护、水土保持和植被恢复工作的基础上，加快中东部和南方地区陆上风能资源规模化开发。近期，国家政策积极引导国内风电装机向中东部和南方地区转移，具体表现为： 1)项目核准主要集中在中东部与南部地区; 2)中东部与南部地区上网电价下调幅度较低，以吸引地区的风电投资; 3)《风电发展“十三五”规划》明确提出，到 2020 年，中东部和南方地区陆上风电新增并网装机容量 4,200 万千瓦以上，累计并网装机容量达到 7,000万千瓦以上。

(2)海上风电建设加快

海上风电具有风力稳定，发电小时数高，靠近负荷中心便于消纳等特点。我国海上风电技术可开发量较大， 5-25 米水深、 50 米高度可开发容量约为 2 亿千瓦， 5-50 米水深、 70 米高度可开发量约为 5 亿千瓦。到 2020 年 ， 我 国 海 上 风 电 开 工 建 设 规 模 目 标 为 1,000 万 千 瓦(10,000MW)，累计并网容量目标为 500 万千瓦(5,000MW)以上。其中，江苏、浙江、福建、广东等省的海上风电建设规模均要达到百万千瓦以上。目前，国内风电整机供应商已开始投入海上风电机组的研发与运行，力图攻克技术难题，降低系统成本，相关政府部门海电项目上网电价的政策优惠及相关管理办法也已相继出台，进一步明确了海上风电发展方向。海上风电将成为未来我国风电行业的发展新趋势和新的行业增长点。

5、行业利润水平的变动趋势及变动原因

目前，我国风电行业的市场集中度较高。随着我国电网建设逐步完善以及风力发电机组研发技术的不断进步，技术成熟、销售规模大、综合实力强的主要厂商将通过提供风机产品的全生命周期服务等附加服务来保持合理利润。 2014 年度、 2015 年度、 2016 年度，行业内主要厂商(金风科技、湘电股份、国电科环、华锐风电)风机业务毛利率平均为 18.09%、 18.30%、 20.61%，总体呈稳中上升的趋势。

6、行业竞争格局及市场化程度

随着中国风电行业市场的不断开拓，中国风电企业也在不断发展壮大。当前我国风电行业市场的竞争格局主要呈现以下两大特点：

1、 国内风机制造企业占据行业主导地位

2000 年之前，中国风电市场风机制造商以外企为主。 2001 年之后，逐渐过渡到国内企业为主，国内企业市场份额逐步增加，到 2016 年，国内风电整机制造企业市场占有率为 94.80%，外企仅为 5.20%。

2、行业集中度较高

2013 年至 2016 年期间，风电整机制造企业的市场份额逐渐趋于集中。排名前五的风电机组制造企业市场份额由 2013 年的 54.1%增加到 2016 年的 60.1%，排名前十的风电制造企业市场份额由 2013 年的 77.8%增长到 2016 年的 84.2%。风机制造业目前属于行业集中度较高的行业。

来源:中国产业信息网

随着全球气候不断变暖，资源和环境问题已经成为几代解决的世界性问题，低碳经济逐渐成为全球关注的重点。我国传统的火力发电技术不仅耗费大量的资源，而且发电的同时也会产生大量的污染环境的气体，不符合当今时代发展的主题。而风能作为一种可再生资源，风力发电技术自然也就成为当今时代所追求的发电的主要技术，风力发电对资源可持续发展和减少环境污染有重大的意义。

一、风力发电技术现状分析

单机容量小，浪费大量的建设资源。风力发电技术中，单机容量小是一个最主要的问题。由于当今社会经济发展快速，各个行业对于电力资源的需求都不断的加大。由于风力发电技术中的单机容量小，若想满足人们对于电力的大量需求，就必须要增加风力发电机组的数量。这就会增加不必要的资源浪费，尤其是土地资源的浪费，造成国家的土地资源更加紧张，不利于风力发电的可持续性发展。

陆地风力发电建设过于集中。目前，我国大多数的风力发电厂都在陆地建设起来，而随着人们用电量及电负荷的不断增加，越来越多的陆上发电厂被建设起来，占用了很大部分的土地资源。而且大部分的发电厂被建设在城市周边，或多或少的受到城市建筑的影响，同时这些风力发电厂也将对城市的发展起到一定的影响，也不利于风力发电技术的可持续发展。

风力发电技术的经济性不足。风力发电技术的发展和优化时主要关注的都是节能环保的理念，而风力发电技术在实际的实施时往往缺乏经济性。只注重其在节能方面的应用，而忽略了其经济性，就会使风力发电技术的实施成本增加，影响其实施效率，不利于风力发电技术的可持续性发展。

二、风力发电技术的关键问题

风电质量问题。风力发电技术的一个关键性问题就是风电质量问题。风能作为一种可再生的能源，其有着强大的能量，但是性质很不稳定，风速和风向时刻都处于变化中，而风速和风向的变化又直接影响到电力系统输出的功率和稳定性。在这种情况下，为了保证风电的质量，我们必须在风电机组中增设依稀装置来稳定其输出功率，而这些装置的调控是很复杂的。上文我们还提到，目前风力发电技术中存在单机容量小的问题，在工作时如果电压达到额定的容量时，也会出现电力输出功率不稳定的现象。

风电机组不能进行整体设计。随着风力发电技术的快速发展，我国的风电机组的零件的生产能力也大大提升，但是与发达国家仍存在一定的差距，尤其是一些核心部件，仍然靠依靠进口。这就导致了我国风力发电机组并不能通过国产化的程序进行设计和安装。此外，在风电机组的管理和检修等方面，我国的相关技术也较为落后，阻碍了风力发电行业的发展。

安全性能不高。除了上述关键性的问题外，安全性不高也是我国风力发电技术发展中的一个关键性的问题。由于电网及电力输送过程中的安全性不高就极易导致风电过程中出现故障，主要的故障一般发生在发电机组的组装过程中，首先由于发电机组的组装本身就很复杂，而且技术人员的技术水平有限，加之管理力度不足，使安装环节的技术不到位，如果处理不及时就会导致较大安全事故的发生，影响用户的用电的稳定性和用电安全。

三、风力发电技术的发展趋势

大功率中压变频器。为了更好的利用风能而且使风力发电的效率有所提高，大功率中压变频器的使用在不断增加。大功率中压变频器的具有双向开关接口和多元三项逆变器，此外，大功率中压变频器还具有二极管箱位的多电平结构。在工作中，它可以将开关功率和开关的损耗降到最低。在风力发电机组中，大功率中压变频器的优点逐渐被发现而且被广泛的应用。

用于风力电场的储能技术。风力电场储能系统对于维持电压频率有很重要的作用，它可以实现快速的大量储能。在整个风力发电系统中有着很多种的储能系统，蓄电池的储能系统是现在应用最广泛的储能系统，它的充放电过程较为迅速，但是充放电的具体时间由于蓄电池具体类型的不同而不同。在蓄电池使用时，其日常维护是一项重要的任务，由于其维护成本及使用寿命受到许多因素的影响，所以目前很多相关工作者致力于优化相关性能，使维护成本降低，使用寿命延长。经过不断的试验我们发现，业态蓄电池在风力电场的储能中具有一定的优势，液态蓄电池不仅体积、重量有所减轻，而且功率性能较容易被控制，其在风力发电系统中有较好的应用前景。

海上风力发电技术。上文我们提到，目前我国大多数的风力发电厂都在陆地建设起来，而随着人们用电量及电负荷的不断增加，越来越多的陆上发电厂被建设起来，占用了很大部分的土地资源。一定程度上增加了我国土地资源的使用负担。所以，海上风力发电被逐渐的开发建设，其技术也得到了不断的发展。海上的风能资源是十分丰富的，其远远高于陆上的风能资源。在海水较浅的地方可以安装风力的涡轮发电机进行发电,这种情况下发电机产生的功率很大，可以达到陆上发电的1.5倍。而目前海上发电的困难之处就在于发电设备的成本较高，而且离陆地较近的海面风能相对较小，相关技术还不太成熟。为了解决这一问题，目前采用最多的方式是用空气的流动产生的热量应用于发电系统，将高压电直流系统应用与海上发电系统中，以此将电能稳定的输送。这样可以实现电能输送过程中的低耗损，增加电能输出的稳定性。

综上所述，在注重资源和环境和持续发展的社会，风力发电技术是未来我国发电系统的主要技术，但由于相关设备和技术发展不到位，使得风力发电技术的应用并不广泛，而针对其关键问题，不断进行技术的优化，增加大功率中压变频器和风力发电电场储能设备的应用，加大海上发电厂的建设，使风力发电成为未来电力系统的主导技术。

长期以来，阻碍海上风电发展的一个重要因素是海上风电涉及海洋资源开发的综合规划，除此之外，技术和成本同样是摆在海上风电面前的双重考验。最近根据英国海上可再生能源署一项研究预测表明，12年内，海上风电会成为英国能源供给结构的支柱形式，创造性的设计和对海上风电间歇式问题的解决可以让英国海上风电满足三分之一的电力需求。

虽然该预测是基于目前英国正在开展的研究，但是这些预测对于海上风电行业来说确实激动人心的时刻。近年来，海上风电技术能力、装备制造水平等出现了突飞猛进的发展，如果回顾12年前的2006年，很少有人会预见现在所采用的风电技术，就像我们现在预测未来12年后行业发展趋势一样困难。无论未来如何，英国正在进行的工作不仅会对我们如何产生能源产生关键影响，还会对我们如何看待海上风电产生关键影响。

下面以行业发展过程可能产生的创新性技术为例，畅想未来的海上风电场会如何发展：

2020~2030年：到2030年，浮式风机将为成为常态，采用今天7MW的动力传动系统可以产生15MW的功率，叶片本身也会更大，新颖的材料将会降低维修和维护成本。

另外，无人机、水下航行器（AUV）和智慧驱动的监控系统也会司空见惯，很多高空和水下维修和维护工作可以在没有人干预的情况下进行，例如3D水下测量解决方案，如果采用AUV等技术可能会为业主在海上风电中节省一大笔费用。

海上风电不稳定、间歇式等问题也会逐步解决，具体解决的方式有很多种，这样可以确保海上风电所发的每一度电被充分利用。

2030~2040年：到2040年，可能会推出浮动风筝型风力发电机，以便在比涡轮机更宽的扫风区域利用电力。 由于风筝重量轻，系统使用的材料少于传统风力发电技术，因此可以以较低的成本生产能源。

未来风机发电机的单转子设计可能变成阵列型转子设计，可以极大降低安装和维护成本。

具体风力发电机组中所使用的昂贵的稀土磁体可能被廉价、丰富的铁氧体磁体所取代，同时风机的检修维护将真正实现自动化、无人化。

2040~2050年：到2050年，风力发电机的叶片将会更大，200m长的叶片可能成为常态，鉴于超长尺寸，这些叶片将采用全新的构造方法，并采用柔性叶片结构来减少破损的可能性。

垂直轴风力发电机可能会得到应用，因为垂直轴叶片有很多优点，例如无论风吹向哪个方向都能够产生动力。

随着运维母船的出现，机器人的崛起将会继续。母船将会充当机器人和无人机的充电站和数据中转站，并且机器人和无人机可以执行更加复杂的任务和维修。