2018年11月14日上午，由中國(guó)電器工業(yè)協(xié)會(huì)風(fēng)力發(fā)電電器設(shè)備分會(huì)、中國(guó)電工技術(shù)學(xué)會(huì)風(fēng)力發(fā)電技術(shù)專(zhuān)業(yè)委員會(huì)、東方風(fēng)力發(fā)電網(wǎng)主辦，江蘇中車(chē)電機(jī)有限公司承辦的第三屆中國(guó)海上風(fēng)電大會(huì)暨風(fēng)電電氣裝備高峰論壇在北京四川五糧液龍爪樹(shù)賓館隆重開(kāi)幕。
上海勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司新能源研究院總工秦東平在主旨發(fā)言環(huán)節(jié)發(fā)表了題為《海上風(fēng)電工程電力輸送技術(shù)挑戰(zhàn)和創(chuàng)新》的演講：
各位領(lǐng)導(dǎo)、專(zhuān)家上午好，我是來(lái)自上海勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院新能源院的總工，我院是集團(tuán)海上風(fēng)電引領(lǐng)者戰(zhàn)略重要的基礎(chǔ)支撐單位，我今天主要介紹四個(gè)部分：
一是三峽上海院海上風(fēng)電技術(shù)優(yōu)勢(shì)；
二是海上風(fēng)電電力輸送基本方式；
三是海上風(fēng)電電力輸送新任務(wù)和新挑戰(zhàn)；
四是海上風(fēng)電技術(shù)方案。
介紹一下我們?cè)海覀冊(cè)菏悄壳霸谌珖?guó)8個(gè)省市都在建設(shè)或者已經(jīng)建設(shè)有海上風(fēng)電場(chǎng)，從北到南主要在遼寧、大連這一塊，河北樂(lè)亭這一塊，江蘇灌云、上海，福建、廣東這些區(qū)域，還有浙江。我院是唯一在全國(guó)8個(gè)省市經(jīng)營(yíng)海上風(fēng)電勘測(cè)業(yè)務(wù)的設(shè)計(jì)院，我原來(lái)有多項(xiàng)第一，包括大家知道的亞洲第一座海上風(fēng)電東亞大橋就是我院設(shè)計(jì)的。第一座臺(tái)風(fēng)去大容量海上風(fēng)電場(chǎng)、第一座海冰區(qū)域海上風(fēng)電場(chǎng)、第一座巖溶區(qū)低風(fēng)速海上風(fēng)電場(chǎng)、第一座深遠(yuǎn)海飄浮式風(fēng)電場(chǎng)。
講一下電器領(lǐng)域主要做了這么一些工作，這是歐洲的風(fēng)電，環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，而且是不變的，我們第一個(gè)做了36kV環(huán)網(wǎng)設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)間的連接，增加可靠性和維護(hù)便利性，第一個(gè)完成了海藍(lán)穿越大堤，第一個(gè)提出了海上升壓站低壓雙分裂。第一個(gè)將3×1000的大界面220千伏海纜運(yùn)用于海上風(fēng)電電力輸送。第一個(gè)設(shè)計(jì)建設(shè)220千伏全功能集成式的。
海上風(fēng)電講一下目前的電力基本輸送的方式。
目前來(lái)講我們主要有兩種方式，一種是采用35千伏海纜+路上升壓變電站，這個(gè)是我們東海大橋的布置，主要方式就是它的特點(diǎn)占有海域比較大，但是如果離岸比較近投資也比較省。
第二種就是35千伏海纜+海上升壓變電站+110千伏/220千伏海纜送出+海上集控中心，一般來(lái)說(shuō)我們路上如果小于20公里的就是基本的動(dòng)態(tài)SVG，如果你是20公里以上還要加高抗，如果40公里以上可能就兩端加高抗，就是海上跟陸上都要加高抗。
這個(gè)是我們菩提到的樂(lè)亭風(fēng)場(chǎng)，這是華能灌云的項(xiàng)目，這個(gè)是我們大連三峽的莊河三。這個(gè)是陸上集控中心，我剛才講了如果是采用第二種方式都會(huì)建立一個(gè)陸上集控中心，主要是把海纜送上來(lái)以后陸上還要裝SVG，還要有些控制設(shè)備，包括跟電網(wǎng)的通信設(shè)備，包括這個(gè)區(qū)域一般還要建有生活區(qū)，面積可能要到100-120，投資可能在七千萬(wàn)左右。
我講一下下一步可能面臨的新的電力輸送新任務(wù)和新挑戰(zhàn)。
第一個(gè)是海上風(fēng)電集中連片開(kāi)發(fā)，連片開(kāi)發(fā)目前有些業(yè)主已經(jīng)爭(zhēng)取到這個(gè)項(xiàng)目，就是幾個(gè)風(fēng)場(chǎng)在一起都是一個(gè)業(yè)主開(kāi)發(fā)，比如說(shuō)三峽右上角是長(zhǎng)樂(lè)項(xiàng)目，右下角是漳浦，左邊是廣西會(huì)州。國(guó)家也是鼓勵(lì)海上風(fēng)電集中連片開(kāi)發(fā)，利用連片的優(yōu)勢(shì)突出規(guī)模效益來(lái)降低投資。
第二個(gè)是遠(yuǎn)海風(fēng)電項(xiàng)目，遠(yuǎn)海風(fēng)電項(xiàng)目目前也已經(jīng)出現(xiàn)，比如說(shuō)一個(gè)是三峽如東黃洋沙項(xiàng)目，三峽大豐二期項(xiàng)目，這些項(xiàng)目是遠(yuǎn)海風(fēng)電項(xiàng)目也在出現(xiàn)，對(duì)于我們電力輸送提出新的挑戰(zhàn)。
傳統(tǒng)的挑戰(zhàn)就是我們感覺(jué)一些第一方面就是建設(shè)條件，因?yàn)槲覀冊(cè)簭哪系奖迸龅降膯?wèn)題比較，體會(huì)比較深，比如征地，在福建東南區(qū)域征地比較難，海域使用，還有漁業(yè)補(bǔ)償，因?yàn)橛袧O業(yè)資源要補(bǔ)償費(fèi)用比較高，生態(tài)、特殊環(huán)境條件，比如海冰和臺(tái)風(fēng)，還有特殊地質(zhì)條件，比如淺覆蓋，覆蓋層很薄，比如北方還有溶洞。還有經(jīng)濟(jì)性要求，主要是電價(jià)的退坡機(jī)制，今年國(guó)家能源局47號(hào)文也是2019年開(kāi)始供電項(xiàng)目都要采取競(jìng)爭(zhēng)性資源配置和上網(wǎng)電價(jià)的競(jìng)爭(zhēng)，所以經(jīng)濟(jì)性要求將來(lái)電價(jià)如果要降肯定也會(huì)傳導(dǎo)到我們電器輸送設(shè)備上去。還有就是技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)滯后，實(shí)際上是技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不成體系，目前在設(shè)計(jì)，包括驗(yàn)收施工一些安裝方面沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)可依，這些都是我們的條件。
下面講一下海上風(fēng)電電力輸送創(chuàng)新技術(shù)方案，可能也是為了應(yīng)對(duì)我們的一些新的任務(wù)，或者目前我們?cè)诮鼇?lái)性方面建設(shè)條件上碰到新的問(wèn)題，采取的一些方案。
一是高壓大截面海纜的應(yīng)用。目前我們的220海纜最高用到3×500，但是這一步還沒(méi)有很好的往前跨，目前我們的生產(chǎn)能力可能已經(jīng)達(dá)到3×1000，幾個(gè)主流廠(chǎng)家的形制實(shí)驗(yàn)也已經(jīng)覆蓋到3×500的規(guī)格，所以我們把海纜的投資也會(huì)省下來(lái)。大截面海纜輻射能夠有一些輻射，比如這里看到建纜1號(hào)，啟帆9號(hào)，源威8號(hào)都具備這些能力，這也是我們今后要進(jìn)展的方向。
二是建設(shè)優(yōu)化。目前我們的體量、重量都有所減少，一個(gè)30萬(wàn)的在2800萬(wàn)左右，就是布局以后把體量減少，把重量減下來(lái)，降低投資。還有海上升壓站安全性和規(guī)范化優(yōu)化設(shè)計(jì)，主要我提了這么幾個(gè)方面：通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、優(yōu)化被動(dòng)放火系統(tǒng)設(shè)計(jì)、包括便點(diǎn)電纜敷設(shè)在專(zhuān)用電纜通道內(nèi)、采用船用電纜或A級(jí)阻燃電纜，海纜纏防火包帶、設(shè)置獨(dú)立配電間、采用H-120級(jí)防火藏壁等等。
三是創(chuàng)新海上風(fēng)電電廠(chǎng)集控模式，建設(shè)全功能集成式海上升壓站。這是我們福建新發(fā)灣風(fēng)場(chǎng)，這是一期工程，二期工程就是紅色這些工期，將來(lái)根據(jù)規(guī)劃從建設(shè)一個(gè)海上升壓站，通過(guò)兩回送到陸上集控中心再送到電網(wǎng)，但是目前實(shí)際我們?cè)谧龅臅r(shí)候發(fā)現(xiàn)一個(gè)很大的問(wèn)題，就是陸上的集控中心根本選不到位置，當(dāng)?shù)亟o了我們這么幾塊地方，黃色區(qū)域是建設(shè)條件好，但是屬于基本農(nóng)田，綠色區(qū)域在山頂上，開(kāi)發(fā)量巨大，唯一的一塊藍(lán)色的屬于裸地，拍一些照片，發(fā)現(xiàn)這么一個(gè)情況，這個(gè)建設(shè)情況比較差，我們做了一個(gè)方案，變配樓可能不規(guī)則，這個(gè)我們估算了一下，這個(gè)投資可能要增加，一個(gè)2500萬(wàn)左右，一個(gè)就是山坡這一側(cè)可能要進(jìn)行護(hù)坡，還要進(jìn)行護(hù)岸。另外一個(gè)征地的時(shí)間也配合不上我們工程的進(jìn)度，所以我們就是目前想了一個(gè)辦法，因?yàn)槿龒{集團(tuán)目前在做區(qū)域的集控，所以我們大膽做了這么一個(gè)方案，就是把陸上的集控中心取消掉了，海上建一個(gè)集成式的，主要的問(wèn)題當(dāng)然電器設(shè)備比如說(shuō)SVG當(dāng)時(shí)認(rèn)為這個(gè)體量比較大，放上去可能引起平臺(tái)重量非常重，我們經(jīng)過(guò)優(yōu)化可能在3500噸左右，國(guó)內(nèi)的吊裝能力完全能夠滿(mǎn)足。另外就是SVG落上面就是防腐問(wèn)題，所以設(shè)備的耐久性問(wèn)題，另外如果說(shuō)模塊我們?cè)O(shè)想就是某個(gè)模塊采用并聯(lián)+并聯(lián)開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)N-1或者N-2的備用，這是我們?nèi)龒{集控中心服務(wù)于整個(gè)福建區(qū)域。這樣可能出現(xiàn)一種新的模式，這個(gè)投資我們算了一下可能要省六千萬(wàn)左右。這是江陰集控中心現(xiàn)在直接接電網(wǎng)了，沒(méi)有陸上集控中心這一塊。這是一個(gè)新的模式，
四是規(guī)模化連片開(kāi)發(fā)電力輸送創(chuàng)新技術(shù)方案。這是福建漳浦六鰲的，由于時(shí)間關(guān)系我這個(gè)技術(shù)也不講的太多，我們這個(gè)是百萬(wàn)千瓦的海上升壓站，是一種分布式小型的升壓站，通過(guò)這樣一種方式送出，通過(guò)四回海纜送出，這個(gè)是主要的線(xiàn)路。
五是遠(yuǎn)海電力輸送，遠(yuǎn)海電力輸送一定會(huì)講到到底是交流還是柔性直流，這里可能要說(shuō)一下，從這張圖僅僅是個(gè)成本經(jīng)濟(jì)性的考慮，主要是兩個(gè)因素，一個(gè)是交流的變電站成本，還有一種是柔性直流換流站的成本，還有就是直流纜和交流纜的成本，目前來(lái)說(shuō)交流肯定比直流低的多，但是直流纜的成本比交流要省很多，所以有這么一個(gè)特點(diǎn)，如果離岸比較近總的成本還是交流要省一點(diǎn)，但是到一定距離以后，柔性直流就相對(duì)來(lái)說(shuō)投資會(huì)比交流少一些。但這個(gè)僅僅是經(jīng)濟(jì)性方面，還沒(méi)有考慮運(yùn)維成本、可靠性、設(shè)備耐久性這些。這個(gè)距離我們因?yàn)樵谧鲆粋€(gè)大風(fēng)的風(fēng)場(chǎng)，前面做了一個(gè)柔性直流的可行性分析，這個(gè)成本目前按照國(guó)內(nèi)的換流設(shè)備的成本是一個(gè)基本概念，所以到底是直流交流可能某個(gè)項(xiàng)目還要具體分析。
舉個(gè)例子，英國(guó)的風(fēng)場(chǎng)120萬(wàn)裝機(jī)，2020年建成，目前在建，建了三個(gè)海上實(shí)驗(yàn)站，中間60公里處建立了海上高扛的補(bǔ)償站，這樣分析下來(lái)可能比柔直更便宜，所以這是英國(guó)的方案，交流方案在百公里左右并不是不成立，這肯定要注意。
柔性直流，柔性直流這是一個(gè)示意圖，就是大型海上風(fēng)場(chǎng)建交流的升壓站，幾個(gè)升壓站用一個(gè)換流站，高壓輕型的換流站，通過(guò)直流接入海纜再接入電網(wǎng)。一個(gè)案例就是德國(guó)的Merwind這么一個(gè)方式，接的換流站跟另外一個(gè)工廠(chǎng)合用的576兆瓦的海上換流平臺(tái)，是這么一個(gè)情況。這是德國(guó)的北海區(qū)域的這么一些風(fēng)場(chǎng)，包括柔直換流站，柔直電纜的布置圖，目前在德國(guó)已經(jīng)建了有7座，在建有3座，這么一個(gè)換流站，但是他這個(gè)換流站可能有個(gè)特點(diǎn)要介紹一下，一般的換流站一個(gè)區(qū)域幾個(gè)風(fēng)場(chǎng)，比如說(shuō)有五六個(gè)風(fēng)場(chǎng)，可能建1-2個(gè)或者2-3個(gè)換流站，換流站在交流側(cè)，就是在風(fēng)場(chǎng)接入的交流側(cè)，一般是155千伏交流側(cè)是留著備用的，所以某個(gè)換流站一般某年有十天計(jì)劃停機(jī)的時(shí)間，當(dāng)然計(jì)劃外的停機(jī)時(shí)間比較少，只有幾個(gè)小時(shí)，因?yàn)閾Q流站和風(fēng)場(chǎng)的投資商不是同一個(gè)，所以?xún)蓚€(gè)之間有一個(gè)協(xié)議，一般來(lái)說(shuō)輸電承包商對(duì)風(fēng)場(chǎng)承諾可用率是95%這么一個(gè)特點(diǎn)。
歐洲風(fēng)場(chǎng)的換流站主要考慮對(duì)稱(chēng)單機(jī)布置也有雙機(jī)的布置，當(dāng)然因?yàn)閹讉€(gè)換流場(chǎng)靠在一起，所以可靠性也是有保障的，這就是剛才我講的到底交流還是直流在百公里左右可能也是具體項(xiàng)目具體分析，目前我們也在針對(duì)一些項(xiàng)目做一些研究，包括三一集團(tuán)也在做一些科研，下一步可能會(huì)有一些海上的柔直工程會(huì)出現(xiàn)。我的匯報(bào)就到這里，謝謝大家！
（發(fā)言整理自現(xiàn)場(chǎng)速記，未經(jīng)本人審核）
