Mục tiêu chuyển đổi năng lượng toàn cầu đã thúc đẩy điện gió ngoài khơi bước vào giai đoạn tăng trưởng nhanh, tận dụng các lợi thế về nguồn tài nguyên dồi dào, vị trí gần các trung tâm phụ tải và hiệu suất phát điện cao. Là thiết bị cốt lõi trong hệ thống điện gió ngoài khơi, các tuabin gió ngoài khơi đang trải qua quá trình chuyển đổi công nghệ sâu rộng và nâng cấp thông minh. Bài viết này phân tích một cách có hệ thống năm xu hướng phát triển chính của tuabin gió ngoài khơi: tăng công suất (quy mô lớn), mở rộng triển khai ra khu vực biển sâu, phát triển phối hợp theo cụm trang trại, tăng cường khả năng hỗ trợ lưới điện và nâng cao mức độ thông minh trong vận hành và bảo dưỡng. Trên cơ sở đó, bài viết đi sâu xem xét những thách thức kỹ thuật chính phát sinh cùng với các xu hướng này, bao gồm các vấn đề về tải trọng do quy mô công suất lớn, các thách thức về truyền tải và xây dựng hạ tầng khi triển khai ở vùng biển sâu, hiệu ứng đuôi gió phức tạp ở môi trường ngoài khơi, các yêu cầu đảm bảo ổn định lưới điện trong điều kiện năng lượng tái tạo thâm nhập sâu vào hệ thống điện và các nút thắt trong công tác vận hành và bảo dưỡng trong điều kiện biển khắc nghiệt. Đối với từng thách thức, bài viết thảo luận các giải pháp kỹ thuật tiên tiến và chiến lược ứng phó tương ứng, chẳng hạn như cánh quạt bằng vật liệu sợi carbon và công nghệ điều khiển góc nghiêng cánh độc lập (IPC), hệ thống truyền tải điện một chiều điện áp cao linh hoạt (HVDC Flexible) và các cấu trúc móng cải tiến, điều khiển tối ưu luồng đuôi gió dựa trên dữ liệu lớn và trí tuệ nhân tạo (AI), công nghệ tuabin gió có khả năng tạo lưới (grid-forming), và hệ thống vận hành và bảo dưỡng thông minh tích hợp kiểm tra tự động, giám sát tình trạng thiết bị và công nghệ bản sao số. Nghiên cứu cho thấy rằng chỉ có thông qua đổi mới công nghệ và tích hợp hệ thống liên tục, mới có thể giải quyết hiệu quả những thách thức nêu trên, qua đó thúc đẩy phát triển các tuabin gióngoài khơi thông minh hướng tới một tương lai hiệu quả hơn, đáng tin cậy hơn và thông minh hơn.