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12月5日-7日，由中國海洋工程咨詢協會海上風電分會等權威機構主辦的第十屆海上風電工程技術大會在武漢舉行。永福股份（300712）副總工程師劉蔚受邀擔任大會主持嘉賓。會上，公司海洋水文專業褚福碩博士發表了《深遠海工程海氣耦合數值模擬研發及應用》專題演講，首次系統闡釋了如何通過海氣耦合數值模型，助力行業向深遠海邁進。

“十五五”規劃中，國家能源局明確提出“加大海上風電開發力度，加快研究出臺深遠海海上風電規劃性文件和管理辦法”，深遠海風電開發已從企業選擇上升為國家戰略。然而，當產業邁向離岸更遠、水深更大的海域，技術挑戰隨之加劇。褚福碩博士指出，深遠海是一個氣象、海洋、地質多場劇烈耦合的復雜系統。傳統單一的大氣或海洋模型，在模擬這種復雜系統時存在根本性局限。這類模型無法真實反映海洋與大氣的相互作用，導致關鍵設計參數存在系統性偏差。這種偏差在工程中會被逐級放大，既可能因過度保守設計而推高造價，也可能因評估不足而隱藏風險。

針對這一行業痛點，永福股份構建了海氣耦合數值模型。這項技術的核心突破，在于實現了大氣與海洋模型之間的實時、雙向、高精度數據交互。這相當于為深遠海工程裝備了一雙能洞察海洋與大氣如何“呼吸與對話”的智慧之眼。褚福碩博士強調，這種高精度的耦合模擬能力，正在轉化為實實在在的工程價值：在設計階段，它能剔除不必要的安全裕度，優化EPC造價；在施工階段，它能提供精準的窗口期預報，降低作業風險；在特殊場景下，它能模擬內波等復雜動力過程，保障海纜與系泊安全。

褚福碩博士提出，海氣耦合技術能夠顯著修正臺風強度的高估問題，精準捕捉“冷抽吸”效應及波浪對風場的反饋調節。他特別強調了“算力-模型復雜度-參數準確性-工程安全高效”的循環正反饋機制——即算力越強，支撐的模型復雜度越高，獲取的海洋環境參數越準確，進而使得風電工程越安全、越高效。

▲ 模型-環境參數-電力-算力良性生態循環

先進的模型也需要科學的落地路徑。褚福碩博士分享了永福在實踐中形成的系統性方法論。他建議，通過“偏差訂正”“關注聯合概率”及建立“誤差評估體系”，將有誤差的模型數據轉化為可靠的設計參數。同時，他提出了“模型應用標準化”的創新思路：即在項目審批期使用高效單一模型，而在關鍵設計期啟用高精度耦合模型，通過差異化的模型應用場景匹配，有效提升模型適用性并大幅降低工程成本。這一方法論已在多個深遠海風電項目中得到驗證。實踐表明，該方法能在保障工程安全的前提下，有效優化全周期成本，提升項目經濟性。

▲ 模型數據到設計參數的轉化

褚福碩博士表示，永福股份已建成并持續迭代高性能數值計算集群，實現了多尺度海洋-大氣耦合數值模擬的系統性工程應用，為我國深遠海風電的微觀選址、極端載荷計算及漂浮式系泊設計提供堅實的“數字底座”。歷經多年的研發與應用探索，永福股份已將先進的數值模擬技術成功應用于長樂外海、霞浦、平海灣等多個海上風電勘測設計項目中，積累了豐富的工程實戰經驗，有效解決了深遠海“數據荒”難題。與此同時，永福股份正積極將自身的工程實踐與方法論沉淀，轉化為對行業的技術貢獻，積極參與相關行業標準編制，致力于填補國內深遠海數值模擬應用的技術空白。

展望未來，褚福碩博士描繪了深遠海數值模擬的四大演進趨勢：AI與物理過程深度融合的技術驅動、中尺度與微觀流體動力學全空間耦合的精度驅動、空天地海一體化觀測的數據驅動，以及應對氣候變化的場景驅動。他表示，永福股份將持續聚焦深遠海工程技術研發，協同行業伙伴構建下一代深遠海數值引擎，以更精準、更可靠、更經濟、更智能的風電技術解決方案，為“十五五”海上風電高質量發展提供堅實的技術支撐。

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