前 言

進入21世紀以來，與全球氣候變化密切相關的極端天氣、自然災害頻發，世界各國紛紛制定低碳目標。加速能源清潔低碳轉型、積極應對氣候變化成為全球共同性議題。這是能源變革的時代，實施可再生能源替代行動，構建以新能源為主體的新型電力系統，實現能源供給、環境保護、經濟發展同向而行是時代的主題。習近平主席在第七十五屆聯合國大會一般性辯論上發表重要講話：“中國將提高國家自主貢獻力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現碳中和。”

在能源綠色轉型理念的指引下，世界多國將海上風電作為加快推進能源轉型的重要路徑。海上風電具有不占用土地、適宜大規模開發、距離負荷中心近、發電利用小時高、風資源相對平穩以及出力波動小等諸多優點，是全球風電發展的最前沿。我國海岸線長，可利用海域廣闊，海上風能資源豐富。據統計，我國水深5～50m海域，100m高度的海上風能資源開放量為5億kW。

2008年，我國第一個大型海上風電項目—上海東海大橋海上風電項目開工建設。目前，全國海上風電項目已建約103個，在建約17個，規劃約190個。根據世界海上風電論壇（WFO）發布的最新報告，截至2022年年底，全球海上風電累計裝機容量達65.3GW，我國海上風電總裝機達29.5GW，超過了英國、德國和荷蘭的總和。2022年，新增裝機容量8.1GW，我國占4.2GW，建成投運項目共42個，29個在我國，全球海上風電增長再次主要由我國推動。

隨著全球海上風電的發展，越來越多的研究機構，建設、設計和施工單位以及上下游產業供應商投身于海上風電工程中。但迄今為止，國內外尚未有一本專著系統地總結海上風電專利并提出針對性的知識產權風險管理與保護策略。鑒于此，本書作者組建專業齊全的設計、研發與信息技術團隊，在收集現有海上風電工程技術的基礎上，結合作者團隊近十年的知識產權成果及海上風電工程勘測設計經驗，聚焦海上變電站和風機基礎的知識產權，通過專利導航手段對知識產權進行了初步梳理與總結，并撰寫了此書。

本書首先介紹了海上風電工程發展背景與現狀，展望了未來海上風電發展趨勢，然后開展了海上變電站技術發展與專利風險可視化分析、海上風機基礎技術發展與專利風險可視化分析，最后提出了海上變電站和海上風機基礎的知識產權風險應對及保護策略。

本書由戚海峰、賈獻林總體策劃，許丹海負責結構框架設計，趙悅、李寶建負責校審，黃珊珊、胡潔妤負責統稿。各章編撰分工如下：第1章和第2章由戚海峰、賈獻林、桂學豐完成；第3～5章由賈獻林、許丹海、黃珊珊、唐瑋澤完成；第6～8章由戚海峰、馬龍、李寶建完成；第9章和第10章由許丹海、趙悅、儲曉露完成。

感謝海上風電開發、風機及電氣設備、鋼結構平臺建造、海上風電施工、海上風電運維、海上風電建設保障等單位的支持與信任。感謝姜貞強、林志堅、俞華鋒、吳巧玲、孫震洲、郇彩云、王克、楊敏、陳濤、張帆等對本書部分章節提出的寶貴意見。

感謝中國水利水電出版社陳艷蕊、王開云為本書編撰所付出的辛勤勞動，感謝中國電建集團華東勘測設計研究院有限公司和浙江省科技信息研究院領導和同事的支持與幫助。

希望本書的出版能推動海上風電場工程知識產權在實際工程應用、規避侵權風險、促進產業發展等方面發揮積極作用，對從事海上風電場工程的相關人員有所幫助。

由于作者水平有限，雖傾盡全力，書中觀點和內容難免存在偏頗和疏漏，希望廣大讀者朋友批評指正，提出寶貴的修改意見和建議。

作者

2023年4月

前言
第1部分 海上風電工程發展概述
第1章　 海上風電工程發展背景與現狀 /2
1.1　發展背景 2
1.2　海上風電工程現狀 4
1.3　國內海上風電工程 5
1.3.1　國內海上風電工程發展 5
1.3.2　典型海上風電工程簡介 6
1.4　歐洲海上風電工程 13
1.4.1　歐洲海上風電工程發展 13
1.4.2　典型海上風電工程簡介 14
第2章　 未來海上風電發展趨勢 /18
2.1　海上變電站發展趨勢 18
2.1.1　海上變電站基礎 19
2.1.2　海上變電站電氣設備 23
2.1.3　暖通消防 24
2.1.4　未來發展趨勢 25
2.2　海上風機基礎發展趨勢 28
2.2.1　單樁基礎 28
2.2.2　導管架樁式基礎 29
2.2.3　吸力式基礎 30
2.2.4　高樁承臺基礎 30
2.2.5　漂浮式基礎 31
第2部分 海上變電站專利導航分析
第3章　 海上變電站技術發展概述 /34
3.1　海上變電站技術發展和工程應用歷程 34
3.1.1　海上變電站 36
3.1.2　電氣設備 43
3.1.3　暖通消防 44
3.2　國內外主要海上風電設備及施工企業 44
第4章　 海上變電站技術發展專利分析 /48
4.1　全球專利申請趨勢 48
4.2　技術領域專利申請狀況 50
4.2.1　主要技術領域專利分布 50
4.2.2　主要技術領域專利申請年度分布 53
4.3　專利區域分布狀況 54
4.3.1　主要國家專利分布 54
4.3.2　主要國家專利申請年度分布 56
4.3.3　國際技術實力區域分布 56
4.4　專利申請人分析 59
4.4.1　國際申請人排名 59
4.4.2　主要申請人專利申請量隨時間分布 60
4.4.3　主要申請人專利質量分析 61
4.5　中國專利分析 63
4.5.1　中國專利申請人類型 63
4.5.2　中國專利區域分布 64
4.5.3　中國專利主要技術應用區域分布 65
4.5.4　中國專利主要申請人 67
4.6　主要發明人和團隊 68
4.7　結論 69
第5章　海上變電站技術專利風險可視化分析 /72
5.1　海上變電站基礎知識產權風險可視化分析 72
5.1.1　專利地圖與聚類分析 74
5.1.2　主要專利國家全球專利布局 74
5.1.3　主要國家專利質量分析 75
5.1.4　高被引專利和PCT專利 76
5.1.5　知識產權潛在風險與直接威脅 78
5.2　海上變電站電氣設備知識產權風險可視化分析 82
5.2.1　專利地圖與聚類分析 82
5.2.2　重點技術領域 83
5.2.3　主要國家專利質量分析及全球專利布局 84
5.2.4　高被引專利和PCT專利 86
5.2.5　知識產權潛在風險與直接威脅 89
5.3　海上變電站暖通消防知識產權風險可視化分析 92
5.3.1　專利地圖與聚類分析 92
5.3.2　主要專利國家全球專利布局 93
5.3.3　主要國家專利質量分析 94
5.3.4　高被引專利和PCT專利 95
5.3.5　知識產權潛在風險與直接威脅 98
5.4　主要申請人分析 99
5.4.1　西門子 99
5.4.2　通用電氣 101
5.4.3　ABB公司 102
5.5　結論 103
第3部分 海上風機基礎專利導航分析
第6章　海上風機基礎技術發展概述 /107
6.1　海上風機基礎類型 107
6.1.1　海上風機基礎分類 107
6.1.2　三種主要基礎對比分析 107
6.1.3　國內外新型基礎介紹 111
6.2　不同類型海上風機基礎技術難點 113
6.2.1　單樁基礎 113
6.2.2　吸力式基礎 117
6.2.3　漂浮式基礎 121
第7章　海上風機基礎技術發展專利分析 /124
7.1　海上風機單樁基礎 124
7.1.1　海上風機單樁基礎專利概況 124
7.1.2　專利區域競爭狀況 127
7.1.3　申請人分析 131
7.1.4　主要發明人和團隊 135
7.1.5　專利市場價值分析 136
7.1.6　重點專利 137
7.2　海上風機吸力式基礎 139
7.2.1　海上風機吸力式基礎專利概況 139
7.2.2　專利區域競爭狀況 142
7.2.3　技術主題分析 144
7.2.4　申請人分析 145
7.2.5　主要發明人和團隊 149
7.2.6　重點專利分析 150
7.3　海上風機漂浮式基礎 152
7.3.1　海上風機漂浮式基礎專利概況 152
7.3.2　專利區域競爭狀況 155
7.3.3　技術領域專利申請狀況 158
7.3.4　申請人分析 160
7.3.5　主要發明人和團隊 165
7.3.6　高價值專利分析 166
7.4　結論 169
7.4.1　單樁基礎 169
7.4.2　吸力式基礎 169
7.4.3　漂浮式基礎 170
第8章　海上風機基礎技術專利風險可視化分析 /171
8.1　吸力式基礎技術知識產權風險可視化分析 171
8.1.1　主要申請人競爭分析 171
8.1.2　專利壁壘分析 174
8.2　單樁基礎技術知識產權風險可視化分析 175
8.2.1　主要申請人競爭分析 175
8.2.2　專利壁壘分析 176
8.3　漂浮式基礎技術知識產權風險可視化分析 178
8.3.1　主要申請人競爭分析 178
8.3.2　專利壁壘分析 182
8.3.3　主要申請人專利壁壘分析 184
8.4　結論 186
8.4.1　單樁基礎 186
8.4.2　吸力式基礎 187
8.4.3　漂浮式基礎 187
第4部分 海上風電工程知識產權風險應對及保護策略
第9章 海上變電站技術知識產權風險應對及保護策略 /189
9.1　海外專利布局策略 189
9.2　施工風險管理策略 192
9.3　專利壁壘突破策略 194
9.4　侵權風險應對策略 197
第10章 海上風機基礎技術知識產權風險應對及保護策略 /199
10.1　技術創新策略 199
10.2　技術研發策略 200
10.3　專利保護策略 201
10.4　市場布局策略 202
參考文獻 /204

1. 電力工程CAD識圖與繪圖（活頁式） [主編 賈衛華 李曉華]