海上风电工程专利导航与知识产权风险管理研究

前 言

进入21世纪以来，与全球气候变化密切相关的极端天气、自然灾害频发，世界各国纷纷制定低碳目标。加速能源清洁低碳转型、积极应对气候变化成为全球共同性议题。这是能源变革的时代，实施可再生能源替代行动，构建以新能源为主体的新型电力系统，实现能源供给、环境保护、经济发展同向而行是时代的主题。习近平主席在第七十五届联合国大会一般性辩论上发表重要讲话：“中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。”

在能源绿色转型理念的指引下，世界多国将海上风电作为加快推进能源转型的重要路径。海上风电具有不占用土地、适宜大规模开发、距离负荷中心近、发电利用小时高、风资源相对平稳以及出力波动小等诸多优点，是全球风电发展的最前沿。我国海岸线长，可利用海域广阔，海上风能资源丰富。据统计，我国水深5～50m海域，100m高度的海上风能资源开放量为5亿kW。

2008年，我国第一个大型海上风电项目—上海东海大桥海上风电项目开工建设。目前，全国海上风电项目已建约103个，在建约17个，规划约190个。根据世界海上风电论坛（WFO）发布的最新报告，截至2022年年底，全球海上风电累计装机容量达65.3GW，我国海上风电总装机达29.5GW，超过了英国、德国和荷兰的总和。2022年，新增装机容量8.1GW，我国占4.2GW，建成投运项目共42个，29个在我国，全球海上风电增长再次主要由我国推动。

随着全球海上风电的发展，越来越多的研究机构，建设、设计和施工单位以及上下游产业供应商投身于海上风电工程中。但迄今为止，国内外尚未有一本专著系统地总结海上风电专利并提出针对性的知识产权风险管理与保护策略。鉴于此，本书作者组建专业齐全的设计、研发与信息技术团队，在收集现有海上风电工程技术的基础上，结合作者团队近十年的知识产权成果及海上风电工程勘测设计经验，聚焦海上变电站和风机基础的知识产权，通过专利导航手段对知识产权进行了初步梳理与总结，并撰写了此书。

本书首先介绍了海上风电工程发展背景与现状，展望了未来海上风电发展趋势，然后开展了海上变电站技术发展与专利风险可视化分析、海上风机基础技术发展与专利风险可视化分析，最后提出了海上变电站和海上风机基础的知识产权风险应对及保护策略。

本书由戚海峰、贾献林总体策划，许丹海负责结构框架设计，赵悦、李宝建负责校审，黄珊珊、胡洁妤负责统稿。各章编撰分工如下：第1章和第2章由戚海峰、贾献林、桂学丰完成；第3～5章由贾献林、许丹海、黄珊珊、唐玮泽完成；第6～8章由戚海峰、马龙、李宝建完成；第9章和第10章由许丹海、赵悦、储晓露完成。

感谢海上风电开发、风机及电气设备、钢结构平台建造、海上风电施工、海上风电运维、海上风电建设保障等单位的支持与信任。感谢姜贞强、林志坚、俞华锋、吴巧玲、孙震洲、郇彩云、王克、杨敏、陈涛、张帆等对本书部分章节提出的宝贵意见。

感谢中国水利水电出版社陈艳蕊、王开云为本书编撰所付出的辛勤劳动，感谢中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司和浙江省科技信息研究院领导和同事的支持与帮助。

希望本书的出版能推动海上风电场工程知识产权在实际工程应用、规避侵权风险、促进产业发展等方面发挥积极作用，对从事海上风电场工程的相关人员有所帮助。

由于作者水平有限，虽倾尽全力，书中观点和内容难免存在偏颇和疏漏，希望广大读者朋友批评指正，提出宝贵的修改意见和建议。

作者

2023年4月

前言
第1部分 海上风电工程发展概述
第1章　 海上风电工程发展背景与现状 /2
1.1　发展背景 2
1.2　海上风电工程现状 4
1.3　国内海上风电工程 5
1.3.1　国内海上风电工程发展 5
1.3.2　典型海上风电工程简介 6
1.4　欧洲海上风电工程 13
1.4.1　欧洲海上风电工程发展 13
1.4.2　典型海上风电工程简介 14
第2章　 未来海上风电发展趋势 /18
2.1　海上变电站发展趋势 18
2.1.1　海上变电站基础 19
2.1.2　海上变电站电气设备 23
2.1.3　暖通消防 24
2.1.4　未来发展趋势 25
2.2　海上风机基础发展趋势 28
2.2.1　单桩基础 28
2.2.2　导管架桩式基础 29
2.2.3　吸力式基础 30
2.2.4　高桩承台基础 30
2.2.5　漂浮式基础 31
第2部分 海上变电站专利导航分析
第3章　 海上变电站技术发展概述 /34
3.1　海上变电站技术发展和工程应用历程 34
3.1.1　海上变电站 36
3.1.2　电气设备 43
3.1.3　暖通消防 44
3.2　国内外主要海上风电设备及施工企业 44
第4章　 海上变电站技术发展专利分析 /48
4.1　全球专利申请趋势 48
4.2　技术领域专利申请状况 50
4.2.1　主要技术领域专利分布 50
4.2.2　主要技术领域专利申请年度分布 53
4.3　专利区域分布状况 54
4.3.1　主要国家专利分布 54
4.3.2　主要国家专利申请年度分布 56
4.3.3　国际技术实力区域分布 56
4.4　专利申请人分析 59
4.4.1　国际申请人排名 59
4.4.2　主要申请人专利申请量随时间分布 60
4.4.3　主要申请人专利质量分析 61
4.5　中国专利分析 63
4.5.1　中国专利申请人类型 63
4.5.2　中国专利区域分布 64
4.5.3　中国专利主要技术应用区域分布 65
4.5.4　中国专利主要申请人 67
4.6　主要发明人和团队 68
4.7　结论 69
第5章　海上变电站技术专利风险可视化分析 /72
5.1　海上变电站基础知识产权风险可视化分析 72
5.1.1　专利地图与聚类分析 74
5.1.2　主要专利国家全球专利布局 74
5.1.3　主要国家专利质量分析 75
5.1.4　高被引专利和PCT专利 76
5.1.5　知识产权潜在风险与直接威胁 78
5.2　海上变电站电气设备知识产权风险可视化分析 82
5.2.1　专利地图与聚类分析 82
5.2.2　重点技术领域 83
5.2.3　主要国家专利质量分析及全球专利布局 84
5.2.4　高被引专利和PCT专利 86
5.2.5　知识产权潜在风险与直接威胁 89
5.3　海上变电站暖通消防知识产权风险可视化分析 92
5.3.1　专利地图与聚类分析 92
5.3.2　主要专利国家全球专利布局 93
5.3.3　主要国家专利质量分析 94
5.3.4　高被引专利和PCT专利 95
5.3.5　知识产权潜在风险与直接威胁 98
5.4　主要申请人分析 99
5.4.1　西门子 99
5.4.2　通用电气 101
5.4.3　ABB公司 102
5.5　结论 103
第3部分 海上风机基础专利导航分析
第6章　海上风机基础技术发展概述 /107
6.1　海上风机基础类型 107
6.1.1　海上风机基础分类 107
6.1.2　三种主要基础对比分析 107
6.1.3　国内外新型基础介绍 111
6.2　不同类型海上风机基础技术难点 113
6.2.1　单桩基础 113
6.2.2　吸力式基础 117
6.2.3　漂浮式基础 121
第7章　海上风机基础技术发展专利分析 /124
7.1　海上风机单桩基础 124
7.1.1　海上风机单桩基础专利概况 124
7.1.2　专利区域竞争状况 127
7.1.3　申请人分析 131
7.1.4　主要发明人和团队 135
7.1.5　专利市场价值分析 136
7.1.6　重点专利 137
7.2　海上风机吸力式基础 139
7.2.1　海上风机吸力式基础专利概况 139
7.2.2　专利区域竞争状况 142
7.2.3　技术主题分析 144
7.2.4　申请人分析 145
7.2.5　主要发明人和团队 149
7.2.6　重点专利分析 150
7.3　海上风机漂浮式基础 152
7.3.1　海上风机漂浮式基础专利概况 152
7.3.2　专利区域竞争状况 155
7.3.3　技术领域专利申请状况 158
7.3.4　申请人分析 160
7.3.5　主要发明人和团队 165
7.3.6　高价值专利分析 166
7.4　结论 169
7.4.1　单桩基础 169
7.4.2　吸力式基础 169
7.4.3　漂浮式基础 170
第8章　海上风机基础技术专利风险可视化分析 /171
8.1　吸力式基础技术知识产权风险可视化分析 171
8.1.1　主要申请人竞争分析 171
8.1.2　专利壁垒分析 174
8.2　单桩基础技术知识产权风险可视化分析 175
8.2.1　主要申请人竞争分析 175
8.2.2　专利壁垒分析 176
8.3　漂浮式基础技术知识产权风险可视化分析 178
8.3.1　主要申请人竞争分析 178
8.3.2　专利壁垒分析 182
8.3.3　主要申请人专利壁垒分析 184
8.4　结论 186
8.4.1　单桩基础 186
8.4.2　吸力式基础 187
8.4.3　漂浮式基础 187
第4部分 海上风电工程知识产权风险应对及保护策略
第9章 海上变电站技术知识产权风险应对及保护策略 /189
9.1　海外专利布局策略 189
9.2　施工风险管理策略 192
9.3　专利壁垒突破策略 194
9.4　侵权风险应对策略 197
第10章 海上风机基础技术知识产权风险应对及保护策略 /199
10.1　技术创新策略 199
10.2　技术研发策略 200
10.3　专利保护策略 201
10.4　市场布局策略 202
参考文献 /204

1. 电力工程CAD识图与绘图（活页式） [主编 贾卫华 李晓华]