深遠海風能開發四大挑戰，深海環境條件復雜，大容量飄浮式風電機組設計機制造，浮式風電裝備制造、運輸安全風險大，浮式風級運行工況復雜，可靠性要求高，運維難度大。同時，今年5月28號習總書記在院士大會里提出七大工業的“卡脖子”問題，工業軟件是其中一個，下一步我們希望對浮式風力機一體化高精度數值分析設計軟件進行開發，現在正在進行，我們希望能夠可視化引擎，數字算法并行算法，能解決流體動力學問題，流體風機值等來解決相關特性分析，風浪耦合的分析，非線性結構動力學。

——中國科學院院士陳十一

2021年11月16日，中歐海上風電產業合作與技術創新論壇在鹽城召開。中國科學院院士陳十一出席論壇并作主旨發言。

非常感謝主辦方邀請我來講講我對于這個命題的看法，我今天想講的是“雙碳”目標與海上風電發展的展望。

我分三個方面來講，個“雙碳”目標加速了能源的變革，第二是海上風電發展的新機遇與新挑戰，第三做好海上風能發展建立在工業軟件的基礎上，這跟我自己的研究有關系。

，“雙碳”目標加速能源的變革。實現碳達峰、碳中和是以習近平同志為核心的黨中央統籌國內國際兩個大局做出的重大戰略決策，是著力解決資源環境約束的突出問題，實現中華民族永續發展的必然選擇，是構建人類命運共同體的莊嚴承諾。今年10月30號，習總書記在20國集團領導人第16次峰會階段會議發表重要講話，中國將力爭2030年前實現碳達峰，2060年前實現碳中和。碳達峰、碳中和有一些具體的目標。2025年非化石能源消費比重達到20%左右，2030年非化石能源消費比重達到25%左右，風電、太陽能發電總裝機容量達到12億千萬以上，2060年能源利用效率達到國際先進水平，非化石能源消費比重達到80%以上。

“十四五”預測新能源裝機容量翻番，將成為中國第二大電源，成為電力增量的主體，2025年新能源（風電+光伏）新增裝機容量將達到5到6千瓦，其中風電新增裝機容量將超過2億千瓦。這意味著每一年我們裝機容量平均達到5000萬千瓦。

歐洲在這個方面做得相當不錯，很多方面是我們學習的榜樣，歐洲多國承諾2050年或者更早實現凈零排放，盡早實現《巴黎協定》的既定目標�！稓W洲綠色新政》一項新的增長戰略，旨在將歐盟轉變為一個公平、繁榮社會，以及富有競爭力的資源節約型現代化經濟體，到2050年歐盟達到凈零排放，可以實現經濟增長和資源消耗脫鉤，非常了不起。

未來能源結構將會有非常重要的變革和變化。2020年石化能源占大多數。到2030年達到碳達峰的時候，非化石能源達到25%；2060碳中和的時候非化石能源要占80%以上。這是非常大的挑戰和機遇。

海上風能趨勢預測，“雙碳”目標提出以后，海上風電新增裝機容量迅速翻倍，“十四五”期間我國海上風電新增超過40GW，未來10年全球不包括中國海上風電新增將超過200GW。尤其隨著海上風電技術的不斷完善，以及對深遠海惡劣條件的征服，海上風電必將以更大的增幅提升發展。

左邊是過去10年年負荷力的增長，每年平均增長22%，下一個5年到2021年到2025年增加更快，要30%左右�；氐较乱粋�5年將在12.7%，如果深遠海技術能夠解決的話。

第二，海上風電面臨新的機遇。相比陸上風電，海上風電有不少優勢。資源豐富、潛力巨大，有利于可持續發展。我國海岸線長，海域廣闊，顯著節約土地成本，靠近中東部高用電負荷地區，有利于輸電和消納，深遠海風電得到空前的發展，80%海上風能都處于深遠海，飄浮充電是深遠海風電機組發展的主力，所以關系大型風電的飄浮式機組，關系海上智慧運行。

海上風電面臨技術挑戰，一是資源獨特性。我國各海域面臨不同的挑戰，渤海到黃海到東海北部到臺灣海峽甚至南海區域，面臨的挑戰不一樣，成本不一樣，比如渤海區域是海濱嵌巖，黃海是沖刷，東北北部區域是表層淤泥和臺風，臺灣跟南海區域、廣州挑戰是深水、臺風、浪高、地震嵌巖，我們遇到的資源獨特性帶來的挑戰也不一樣。

二是環境多樣性，水文地質條件，要考慮波浪、潮流、撞擊、地震，外部環境條件鹽霧、雷暴、臺風，風能轉換技術關心載荷、重量、傳動力效應、便捷等等。

三是問題復雜性，風機尺度的流動模擬，風場資源評估，包括海浪、風浪比較高，環境機組與浮式機組耦合，動態響應模型，有很多的科學問題、技術問題、工程問題。

四是運行維護性，相比海上風電進入規�；�，英國和德國等歐洲國家，我國仍處于商業化發展的初級階段，“十四五”期間我國海上風電將面臨諸多影響運營維護和投資回報的挑戰，實際包括固定的技術，我們也有很多的問題，2022年開始國補取消，省補延遲。深遠海自然條件復雜，數據匱乏，風能資源評估難度非常大，都會對我們運行維護性帶來影響。

提升海上風電技術經濟性對策，一是高精度的資源評估，兩個維度，觀察成本大、難度高、數據代表性不足，我們要從海上測風塔到飄浮式激光雷達到衛星數據，第二是海上風場尾流評估存在較大不確定性，效能很有影響，尾流模型決定了資源，海上氣候非常穩定，第三海上風電規模大，陸地上很多參考不行，要重新做研究，有很多技術上的挑戰。

提升海上風電技術還要高可靠性的設備，還要做數字風場，無論是精細化工程設計需求還是架構需求，基于仿真技術的工程設計軟件是現代工程設計與開發基礎，這方面我們還是比較缺乏的，包括數字化工程，也成為深遠海風電技術發展的必然。

海上風電未來發展趨勢，降本增效的技術途徑，有四個方面，規�；�、定制化、智慧化、大型化尤其是大型化、規�；�非常重要，這是降本增效有效技術的途徑。

二是深遠海風能開發四大挑戰，深海環境條件復雜，大容量飄浮式風電機組設計機制造，浮式風電裝備制造、運輸安全風險大，浮式風級運行工況復雜，可靠性要求高，運維難度大。

海上風電未來發展的趨勢，產業的協同與多能互補，要建立海上風電的產業鏈，產業鏈包括海上風電的規劃設計、選址等等，主設備、電站、風場輔助設備，各位領導都談到了海風制氫、海水淡化、儲能，這是一條龍，整個系統，海上風電的運營還有一個海上風電專業服務，還有技術，有軟件、實驗等等。

海上風電工業軟件發展的探索，這是我做研究的內容。

實際上在中國制造2025年提出了非常重要的網絡化、數字化、智能化，對海上風電也非常重要。五大工程、先進制造十大重點領域，很多都是跟風能風電有關，比如說綠色發展工程、高端裝備創新工程、電力裝備、海洋工程裝備及高技術船舶，尤其深遠以后，海洋平臺技術我們會漸穩。

2021年將成為自主工業軟件爆發式發展的元年。今年5月28號習總書記在院士大會里提出七大工業的“卡脖子”問題，工業軟件是其中一個，石油天然氣、基礎原材料、高端芯片、等，工業軟件非常重要，工業軟件有的在座很多大企業自己也在做，但是主要應用了OF（音）所以自主可控的工業軟件幾乎沒有，工業軟件2019年國內工業軟件市場前十大供應商分類，ERP、SCM、MES、PLM、CAD，只有CAE是0，真正能夠幫我們做設計的軟件幾乎沒有，尤其我們更需要這個。

我們提出通用求解器與風能行業解決方案，以通用核心軟件為基礎，以行業共性需求為牽引，打造全面、專業、便捷、精準、的標桿軟件和數字孿生應用。

深圳有一幫人，他們在形成三角形，上面以通用的、流體力學、結構動力學，包括風資源數字規劃后評估，船舶、仿真云平臺和數字孿生，把數據實時的風場進行管理。比如說風資源與數值風場仿真軟件，包括地形數據庫、風場數據庫、風機數據庫、測風數據庫、自動網絡和加密等。實際上這方面在陸地風能上已經得到應用。這個軟件已經相當成熟了。

下一步我們希望對浮式風力機一體化高精度數值分析設計軟件進行開發，現在正在進行，我們希望能夠可視化引擎，數字算法并行算法，能解決流體動力學問題，流體風機值等來解決相關特性分析，風浪耦合的分析，非線性結構動力學。

后我希望能夠發展出風電全生命周期的仿真、設計、數字孿生軟件，從宏觀選址、風資源測量、風資源評估、項目總體規劃、微觀選址、施工能夠發展出有自主知識產權的風電全生命周期，尤其海上風電浮式發電仿真設計數字孿生軟件。

（發言根據演講速記整理，未經演講人審核）