中國報告大廳網訊，全球能源需求持續攀升，海上風能作為清潔可再生能源的重要組成部分，正成為能源轉型的關鍵方向。當前近海海上風場開發已接近飽和，行業重心逐漸向深水海域轉移。在水深超過60米的區域，固定式風機基礎因施工難度與成本大幅增加而不再具備優勢，浮式海上風力發電機(浮式風機)憑藉靈活的系泊布局和廣闊的選址範圍，成為深遠海風電開發的核心方案。不過，浮式風機的成本控制仍是行業難題，其中系泊錨固系統(包含系泊鏈與錨固基礎)及相關的勘察、設計、施工費用占比極高。為破解這一困境，共享式系泊錨固方案應運而生，通過單個錨固基礎連接多颱風機的模式，可顯著減少錨固基礎用量，降低全生命周期成本，同時優化風場用海面積，為浮式風機的大規模商業化應用提供新路徑。以下是2025年風機行業趨勢分析。

  一、風機共享式系泊錨固的模式與受力計算：基礎用量減少率最高達 80%

  (一)風機共享式系泊錨固的核心模式

  傳統油氣生產平台多採用單浮體、多點系泊錨固，用海面積小且錨固基礎用量少;而浮式風電場以多浮體、多陣列為主，每颱風機至少需 3 個錨固基礎固定，傳統獨立式錨固方案中每個基礎僅連接 1 颱風機，基礎需求量大。共享式系泊錨固方案通過將多條系泊鏈匯聚到單一錨固基礎，形成不同的共享模式，通常以 「a - b」 表示(a 為單個錨固基礎相連的風機數量，b 為單颱風機相連的錨固基礎數量)，常見模式包括 「3 - 3」 共享、「4 - 4」 共享、「3 - 6」 共享、「6 - 3」 共享等，另有一種特殊的系泊鏈共享模式(每颱風機直接連接多條系泊鏈，僅在風場邊緣設置錨固基礎)。

  從基礎用量來看，「6 - 3」 共享模式能最大化減少基礎數量，但該模式下若單個基礎失效，可能導致較多風機偏移失控;系泊鏈共享模式雖能大幅降低基礎與系泊鏈用量及長度，但單個基礎失效會引發全場風機偏移，系統安全性過低，目前僅在陣列波能轉換器項目中進行探索。

  (二)風機共享錨的受荷型式與合力計算

  《十五五櫃式離心風機行業發展研究與產業戰略規劃分析預測報告》指出，傳統獨立式錨固方案中的單線錨，僅承受與之相連的單一系泊鏈荷載，在風場主導風向下受荷方向基本固定;而共享錨需同時承受 3 條及以上系泊鏈的荷載，受荷機理更複雜，多向荷載耦合會增加基礎破壞模式的複雜性與承載性能評估難度。通過時域範圍內的合力方向玫瑰圖可發現，即便 「6 - 3」 共享模式下的共享錨受 6 根系泊鏈荷載共同作用，所受合力仍基本集中在特定方向，這為共享錨的設計提供了關鍵依據。

  二、常用錨固基礎作為風機共享錨的適用性分析：吸力錨適配性更優

  風機行業共享錨的選型需綜合考慮應用水深、土層條件、定位精度、安裝成本、錨固效率、承載方式及承載性能等因素。以下針對海洋工程中常用的 5 類錨固基礎，分析其作為風機共享錨的適用性：

  (一)樁錨：克服施工難題後可作為風機共享錨

  樁錨是海上風機的常見基礎型式，應用水深一般小於 30 米，適用於多種地質條件，但需安裝至堅硬持力層。其安裝方式為錘擊或震動，定位精度較高，可通過樁身標尺精確判定打樁深度。從結構特性來看，樁錨屬於長徑比定義的深基礎，錨固力需求較大時，可通過增大長徑比深入海床，激發深層土體提升承載性能;且樁錨為軸對稱結構，能承受多向荷載，可通過在樁身周圍增設多個錨眼連接多颱風機，同時具備良好擴展性，可在樁頭增設翼板結構提高承載性能、減小水平位移。不過，浮式風電場水深一般超過 100 米，此時樁錨打樁難度與成本顯著增加，需克服這一問題才能作為風機共享錨。

  (二)吸力錨：適合作為風機共享錨的優選類型

  吸力錨是海上風機常用基礎，適用水深在 200 米以內，安裝時先通過基礎自重部分貫入，再通過頂蓋從內側向外側抽水實現負壓安裝，在均質黏土和砂土中安裝簡便，安裝難度與成本受水深影響較小。相較於樁錨，吸力錨適用水深範圍更廣、施工噪音小、定位精度高且安裝成本更低。結構上，吸力錨同樣為軸對稱結構，可承受多向荷載，但其極限承載性能受錨眼位置影響較大，最優錨眼位置一般在錨身長度的 60% - 70% 處，此時承載力為錨眼設在泥面處的 4 - 5 倍。此外，吸力錨可通過在外壁增設翼板結構提升極限承載性能，具備良好擴展性，綜合來看適合作為風機共享錨。

  (三)大抓力錨：藉助轉換構件可作為風機共享錨

  大抓力錨廣泛應用於船舶、海上平台及浮式風機，適用水深 50 - 1000 米，結構包含錨爪、錨板、錨杆和錨鏈，主要通過錨爪或錨板嵌入海床，利用牽引力提供抗拉拔力與抗水平力，在軟土層、砂土層或中等硬度土層中錨固效率較高。不過，大抓力錨存在明顯局限：不適用於繃緊式系泊方式;安裝時需通過牽引力嵌入海床，牽引過程易出現自然偏移，錨的真實牽引軌跡難以精準預測，定位精度較差;且其為非對稱結構，無法直接承受多向荷載與連接多颱風機。因此，大抓力錨需藉助連接環等受力轉換構件，同時結合其他基礎與風機的布設方案對拖錨進行精細化設計，才能作為風機共享錨。

  (四)重力錨：相對不適合作為風機共享錨

  重力錨通常為鋼筋混凝土結構，依靠自重提供錨固力，需在岸上澆筑後拖運至目標位置沉放安裝，對吊裝設備噸位要求較高，一般直接坐落于海床，適用中等或硬質土海床，應用水深通常在 30 米以內，具有定位精度高、現場施工成本低的優勢。

  但重力錨的缺陷較為突出：雖能承受多向荷載，但主要依賴自重提供豎向錨固力，水平向錨固力需通過與海床的橫向摩擦實現，數值相對較低，對懸鏈線式系泊系統(浮式風機常用)適用性差;且對海床條件要求嚴苛，需地形平緩、承載力高、沖刷不嚴重的岩石或堅硬土層，應用範圍受限，因此相對不適合作為風機共享錨。

  (五)螺旋錨：受施工與應用限制不適合作為風機共享錨

  螺旋錨結構包含一根螺旋樁杆和多個螺旋葉片，通過葉片與土體的摩擦提供錨固力，藉助旋轉嵌入海床，適用於軟土和中等硬度土，定位精度較高，安裝時無需大型打樁設備，可降低施工成本。

  從結構特性來看，螺旋錨呈對稱性，能承受多向荷載，系泊鏈可連接於錨杆頂部或上部，理論上可考慮作為風機共享錨。但目前螺旋錨在海上風電場的研究與應用案例極少，僅在少數浮式風機項目中嘗試應用，且國內相關施工安裝設備以陸地作業為主，海上施工難以實現，因此相對不適合作為風機共享錨。

  三、新型錨固基礎作為風機共享錨的適用性分析：改進型結構提升承載性能

  常用錨固基礎在複雜多向受力工況下存在承載特性局限，例如吸力錨作為共享錨時，若錨點設置不當，在風、浪、流等荷載聯合作用下易產生較大扭矩，降低極限承載力。為此，基於常用基礎改進的新型錨固基礎應運而生，以下分析其作為風機共享錨的適用性：

  (一)翼型錨：增強抗扭性能，適合作為風機共享錨

  在長期循環荷載作用下，共享錨會承受較大扭轉荷載，翼型錨在吸力錨基礎外壁增設翼板結構，保留了吸力錨適用水深範圍大、定位精度高、可多向受荷的優點，同時顯著提升了抗拉拔與抗扭承載性能，多向受荷能力更強。此外，翼板增加了結構與土體的接觸面積，能進一步優化錨固效果。不過，翼板的加入會增大貫入阻力，應用時需綜合平衡承載性能與貫入阻力，總體適合作為風機共享錨。

  (二)環形錨：定位精度高，需注意環保問題的風機共享錨選項

  常規單向受荷錨安裝時，因海床土體不均勻性，錨的運動軌跡難以精準預測，定位精度較差。環形錨具有與吸力錨相似的軸對稱筒壁，但無頂蓋結構，側壁設有多個可與浮體相連的錨眼，其安裝深度可通過吸力錨的貫入深度準確計算，定位精度較高，能滿足共享錨對多向受荷與連接多颱風機的需求，適合作為風機共享錨。但環形錨在服役期滿後的回收難度較高，可能引發生態環保問題，使用過程中需重點關注並採取應對措施。

  (三)複合錨：融合雙重優勢，適合作為風機共享錨

  複合錨通過在傳統吸力錨頂部銜接重力錨，並在重力錨側壁設置多個錨眼形成，兼具吸力錨與重力錨的優勢：因包含吸力錨且整體呈軸對稱，定位精度高，可多向受荷;相較於傳統吸力錨，其自重貫入深度更大，後續所需負壓吸力更小，能降低施工費用;相較於重力錨，不僅可利用自重提供錨固力，還能通過筒壁激發更多深層土體，提升錨固力。綜合來看，複合錨適合作為風機共享錨。

  四、全篇總結

  2025年海上風機行業向深遠海發展的趨勢下，共享式系泊錨固方案成為浮式風機降本增效的關鍵技術。通過對不同共享模式的分析可知，「3 - 3」「6 - 3」 等模式可大幅減少錨固基礎用量，當風機數量超 100 台時，基礎用量最高減少 80%，同時需通過特定公式計算共享錨的合力，為設計提供依據。在錨固基礎選型方面，常用基礎中吸力錨因適用水深廣、安裝成本低、承載性能優，適合作為風機共享錨;樁錨需克服深水施工難題，大抓力錨需藉助轉換構件，重力錨與螺旋錨則因性能或應用限制適配性較差。新型錨固基礎中，翼型錨、環形錨、複合錨在承載性能、定位精度等方面各有優勢，均適合作為風機共享錨，其中吸力錨及相關改進型式在複雜多向荷載下表現更出色。本次研究覆蓋了共享模式、受力計算與基礎選型，可為共享式系泊錨固方案在海上風場的大規模應用提供全面參考，推動風機行業在深遠海領域的商業化進程。