《海上風電專利洞察報告》：揭秘海上風電技術最新趨勢

由于其巨大的能源潛力和成本競爭力，海上風電行業受到了能源界的極大關注。

根據國際可再生能源署（IRENA）的統計數據，截至2022年，全球累計安裝了63GW的海上風電容量。

2010-2022年期間，海上風電發電的平準化成本下降了59%。

“盡管取得了這些積極進展，但國際社會仍需要進一步創新和行動，以確保到2030年和2050年，全球海上風電容量分別達到494GW和2465 GW，符合國際可再生能源機構氣溫升幅限制1.5℃之內的目標。

“到2050年，風電（陸上和海上）將從目前的900GW大幅增加到10000 GW以上，幾乎占可再生能源總裝機容量的三分之一。”

IRENA表示，就海上風電而言，到2050年，全球裝機容量將達到近2500GW。

“這需要比目前的水平（到2022年達到63GW）增加40倍，使海上風電成為未來三十年內實現全球氣候目標的領先技術之一。”

專利申請數量大幅上升

IRENA最近發布了一份關于海上風電供應鏈創新趨勢的專利洞察報告。它是由歐洲專利局（EPO）聯合編寫的。

專利數據顯示，從2006年到2012年，全球專利申請量激增，隨后一直停滯不前，直到2017年專利活動死灰復燃。

浮式基礎、運輸和機械傳動在海上風電領域的專利數量最多。

“從2002年到2022年，約有17000個與海上風能相關的專利家族被公布，平均每年增長18%。2014年至2017年間，申請量停滯不前，但隨后急劇增加。申請量最大的國家是中國（占專利家族總數的52%），其次是韓國（6%）、德國（5%）、日本（5%），美國（4%）和丹麥（4%）。”

對海上風電行業的關鍵政策見解

海上風電的發明增加，在歐洲、亞洲和美國占據主導地位，成為未來市場。在申請國際專利家族（IPF）前10名國家的排名中，有7個國家是歐洲國家，其中德國和丹麥領先。

浮動基礎、運輸和綠氫吸引了發明活動。大多數海上風電的發明集中在三個領域：浮式基礎、運輸設備以及渦輪機的安裝。

市場趨勢表明，鑒于浮式基礎有潛力將渦輪機安置在風力發電潛力豐富的深水中，人們對開發浮式基礎的興趣越來越大。專利數據證實了這一點，表明行業參與者正在這一技術領域進行創新。

塔筒和葉片設計以減少鋼鐵需求并提高可持續性：海上風電行業的參與者也在尋找塔筒的替代設計（即混凝土和網格結構），這可能會減少對鋼鐵的需求。

稀土材料在傳動系中的使用增加。在這里，由于直接驅動系統的有效成本重量功率密度比，該趨勢顯示出對其的持續興趣；然而，這一趨勢意味著永磁同步發電機的利用率將有所提高。

現場儲能和制氫，以平衡電力系統并創造額外價值。人們越來越關注靈活的能源系統，以應對可再生技術的可變性。海上風能技術的專利數據也表明，人們對儲能選擇越來越感興趣，尤其是海上風電場和氫氣生產的結合，這為幫助脫碳活動提供了額外的好處。

占用海底電力基礎設施。對傳輸基礎設施的需求也在推動創新活動，專利數據顯示，在海底電纜方面有許多相應的創新，可以經濟高效地連接供需。

對將海上風電與其他能源發電相結合的適度興趣。為了擴大海上風電解決方案的潛力，人們越來越努力將海上能源發電與光伏或海洋能源等其他技術相結合。

IRENA表示：“總的來說，海上風電領域不斷增長的專利申請活動表明，未來幾年技術部署將持續增長。快速推出海上風電生產的需求需要不斷開發創新解決方案，使該技術更具成本競爭力。”