问题描述
随着海上风电开发向深远海迈进，风与波资源均越趋富集，能有效提高综合用海效率、整体发电能力、整体经济性、整体输出稳定性的风波同场就成为一种降本增效增稳的可行选择，如何发挥风波同场协同效应、保障其电力稳定送出、储存和消纳成为重要研究方向。首先，波浪能与海上风能间存在显著伴生关系，目前风波同场开发技术尚不成熟，迫切需要解决风波同场开发关键技术，将极大推动海洋可再生能能源产业的发展。其次，当前海上风电送出方案中的低频输电和中频输电技术的发展尚处于起步阶段，工程应用经验不足，而工程实践和理论研究均表明海上风电场通过多端直流并网可降低工程成本并提高系统效率，海上风电群经多端直流送出具有重要研究意义。再次，利用海上风波电产生的绿色电力制氢不仅为海上风波电消纳提供新思路，也是未来新能源替代传统能源的重要手段之一，而制氢、制甲醇等氢基能源对电能质量的稳定性要求较高，频繁的电力波动会对电解效率、氢气纯度和化工设备的运行寿命造成影响，迫切需要开展适应波动性电源的制氢、制甲醇技术研究，解决海上风波电规模化存储难题。第四，大规模海上风波电电力消纳问题也是海上风波电建设面临的核心挑战之一。通过海水淡化、海底数据中心等方式可以促进绿色能源的就近消纳，而如何开展适应风能变化的海水淡化装置的自适应运行策略及控制方法研究以及解决海上风波电直供数据中心的供电安全是亟待解决的问题。
问题背景
综合能源岛已成为构建能源互济系统、延伸新能源产业链和建设零碳经济体系的重要载体。建设能源岛是推进海风海浪发电建设、缓解对外电源依赖的迫切需求。目前，我国沿海多省市都面临自主供应能力偏弱，在极端天气频发的季节，能源保供形势非常严峻。大规模发展海上风波电可减轻“西电东送”通道建设压力，但大输送、储存和消纳等难题横亘在前，亟需通过能源岛示范工程，开展构网型海上风波电、适应波动性电源的绿氢生产及下游综合利用、风波电直供的绿色数据中心等技术研究和实证，探索经济可行的方式，解决大规模深远海风波电输送、储存和消纳难题，快速推进深远海风能波浪能开发进程，建立起绿色、稳定、可持续的能源自主供应能力。
最新进展（截止问题发布年度）
1、进展
在电网输送方面，为满足深远海大容量送电要求，轻重量、小体积和低成本的直流输电技术、多端直流输电系统及直流电网技术亟待研究。在电力存储方面，海上风波电制氢制甲醇等，是大规模远海风波电储存的重要解题思路，迫切需要开展适应波动性电源的制氢、制甲醇技术研究。在电网消纳方面，海水淡化、数据中心成为海上风波电就近高比例利用的有效解决途径。一是亟待开展适应风能波浪能变化的海水淡化装置的自适应运行策略及控制方法研究，二是亟需通过先进的供配电技术和创新方案，解决海上风电直供数据中心的供电安全问题。海上能源岛是新型电力系统下的能源集成系统，包含了电源、负荷、输电系统及智慧控制系统等，可以为城市、海岛和海洋平台等提供稳定的电力供应，同时可作为海洋能源多能利用的重要载体，但在电网输送、绿电存储以及绿电利用技术耦合及经济性论证等方面还需进一步优化和突破。2、难点和挑战针对深远海风波电资源集约节约利用、能源综合发展难题，解决复杂海洋环境下风波同场互补协同技术、绿色电力传输问题、绿色电力利用以及绿色电力消纳储存保障这一科学问题，突破海上风波电轻型化直流高效送出、海上风波电电氢协同调度、绿色电力耦合自然冷能海洋数据中心研发建设以及低碳高效膜法海水淡化等关键技术，攻克以能源岛为枢纽建立集中式远海风波同场技术设计、制造和施工难题，通过核心技术攻关和创新，实现全球范围内我国海上能源综合利用技术从“跟跑”跨越至“并跑”，甚至“领跑”，为我国深远海大规模海上风波同场开发提供技术和装备支撑，推动我国向风波电强国迈进。重要意义
建设能源岛是打造深远海风波电制氢示范基地的必然选择。近几年，氢能的开发与利用正在引发一场深刻的能源革命，氢能正逐渐成为破解能源危机、构建清洁低碳、安全高效现代能源体系的新密码，其中海上风波电制氢作为未来绿氢规模化供应主要途径被广泛关注和推崇。结合深远海风波同场整体布局建设能源岛，不仅可以作为深远海海上风波电电能汇集和输送枢纽，也是“打造世界级规模化深远海风波电制氢基地”最佳场所，通过在能源岛上建设绿氢、绿色甲醇等生产基地，一方面可以解决绿色电能的消纳和储存难题，另一方面可以为绿氢生产、储运及综合利用的关键技术研究、国产化装备研制、规模化推广提供研究实践基地。
建设能源岛是促进绿色低碳算力发展的必要手段。算力是夯实科创城市基础、加快城市数字化转型、推动数字经济高质量发展的核心生产力。数据中心是承载算力的重要基础设施，算力的增长会带来数据中心用能、用水需求的提升，充足的清洁能源保障和低成本电价支持以及丰沛的水资源是建设数据中心的基础要素。能源岛既可为数据中心提供低成本且可就地取用的电力和水源，也可为探索电氢互动模式解决数据中心用电稳定性难题提供试验场所，进一步激发数据中心使用清洁能源的积极性，推动绿色低碳算力规模化发展。
