2018年11月14日上午，由中國電器工業(yè)協(xié)會風(fēng)力發(fā)電電器設(shè)備分會、中國電工技術(shù)學(xué)會風(fēng)力發(fā)電技術(shù)專業(yè)委員會、東方風(fēng)力發(fā)電網(wǎng)主辦，江蘇中車電機(jī)有限公司承辦的第三屆中國海上風(fēng)電大會暨風(fēng)電電氣裝備高峰論壇在北京四川五糧液龍爪樹賓館隆重開幕。
上海勘測設(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)、專家上午好，我是來自上海勘測設(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部分：
一是三峽上海院海上風(fēng)電技術(shù)優(yōu)勢；
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。
介紹一下我們院，我們院是目前在全國8個省市都在建設(shè)或者已經(jīng)建設(shè)有海上風(fēng)電場，從北到南主要在遼寧、大連這一塊，河北樂亭這一塊，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8個省市經(jīng)營海上風(fēng)電勘測業(yè)務(wù)的設(shè)計(jì)院，我原來有多項(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。第一座臺風(fēng)去大容量海上風(fēng)電場、第一座海冰區(qū)域海上風(fēng)電場、第一座巖溶區(qū)低風(fēng)速海上風(fēng)電場、第一座深遠(yuǎn)海飄浮式風(fēng)電場。
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，我們第一個做了36kV環(huán)網(wǎng)設(shè)備來實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)間的連接，增加可靠性和維護(hù)便利性，第一個完成了海藍(lán)穿越大堤，第一個提出了海上升壓站低壓雙分裂。第一個將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，一般來說我們路上如果小于20公里的就是基本的動態(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。
這個是我們菩提到的樂亭風(fēng)場，這是華能灌云的項(xiàng)目，這個是我們大連三峽的莊河三。這個是陸上集控中心，我剛才講了如果是采用第二種方式都會建立一個陸上集控中心，主要是把海纜送上來以后陸上還要裝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)。
第一個是海上風(fēng)電集中連片開發(fā)，連片開發(fā)目前有些業(yè)主已經(jīng)爭取到這個項(xiàng)目，就是幾個風(fēng)場在一起都是一個業(yè)主開發(fā)，比如說三峽右上角是長樂項(xiàng)目，右下角是漳浦，左邊是廣西會州。國家也是鼓勵海上風(fēng)電集中連片開發(fā)，利用連片的優(yōu)勢突出規(guī)模效益來降低投資。
第二個是遠(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)，比如說一個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)就是我們感覺一些第一方面就是建設(shè)條件，因?yàn)槲覀冊簭哪系奖迸龅降膯栴}比較，體會比較深，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，主要是電價的退坡機(jī)制，今年國家能源局47號文也是2019年開始供電項(xiàng)目都要采取競爭性資源配置和上網(wǎng)電價的競爭，所以經(jīng)濟(jì)性要求將來電價如果要降肯定也會傳導(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)對我們的一些新的任務(wù)，或者目前我們在近來性方面建設(shè)條件上碰到新的問題，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，幾個主流廠家的形制實(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省下來。大截面海纜輻射能夠有一些輻射，比如這里看到建纜1號，啟帆9號，源威8號都具備這些能力，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30萬的在2800萬左右，就是布局以后把體量減少，把重量減下來，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方面：通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、優(yōu)化被動放火系統(tǒng)設(shè)計(jì)、包括便點(diǎn)電纜敷設(shè)在專用電纜通道內(nèi)、采用船用電纜或A級阻燃電纜，海纜纏防火包帶、設(shè)置獨(dú)立配電間、采用H-120級防火藏壁等等。
三是創(chuàng)新海上風(fēng)電電廠集控模式，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，這是一期工程，二期工程就是紅色這些工期，將來根據(jù)規(guī)劃從建設(shè)一個海上升壓站，通過兩回送到陸上集控中心再送到電網(wǎng)，但是目前實(shí)際我們在做的時候發(fā)現(xiàn)一個很大的問題，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)這么一個情況，這個建設(shè)情況比較差，我們做了一個方案，變配樓可能不規(guī)則，這個我們估算了一下，這個投資可能要增加，一個2500萬左右，一個就是山坡這一側(cè)可能要進(jìn)行護(hù)坡，還要進(jìn)行護(hù)岸。另外一個征地的時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方案，就是把陸上的集控中心取消掉了，海上建一個集成式的，主要的問題當(dāng)然電器設(shè)備比如說SVG當(dāng)時認(rèn)為這個體量比較大，放上去可能引起平臺重量非常重，我們經(jīng)過優(yōu)化可能在3500噸左右，國內(nèi)的吊裝能力完全能夠滿足。另外就是SVG落上面就是防腐問題，所以設(shè)備的耐久性問題，另外如果說模塊我們設(shè)想就是某個模塊采用并聯(lián)+并聯(lián)開關(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)于整個福建區(qū)域。這樣可能出現(xiàn)一種新的模式，這個投資我們算了一下可能要省六千萬左右。這是江陰集控中心現(xiàn)在直接接電網(wǎng)了，沒有陸上集控中心這一塊。這是一個新的模式，
四是規(guī)模化連片開發(fā)電力輸送創(chuàng)新技術(shù)方案。這是福建漳浦六鰲的，由于時間關(guān)系我這個技術(shù)也不講的太多，我們這個是百萬千瓦的海上升壓站，是一種分布式小型的升壓站，通過這樣一種方式送出，通過四回海纜送出，這個是主要的線路。
五是遠(yuǎn)海電力輸送，遠(yuǎn)海電力輸送一定會講到到底是交流還是柔性直流，這里可能要說一下，從這張圖僅僅是個成本經(jīng)濟(jì)性的考慮，主要是兩個因素，一個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，目前來說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，柔性直流就相對來說投資會比交流少一些。但這個僅僅是經(jīng)濟(jì)性方面，還沒有考慮運(yùn)維成本、可靠性、設(shè)備耐久性這些。這個距離我們因?yàn)樵谧鲆粋€大風(fēng)的風(fēng)場，前面做了一個柔性直流的可行性分析，這個成本目前按照國內(nèi)的換流設(shè)備的成本是一個基本概念，所以到底是直流交流可能某個項(xiàng)目還要具體分析。
舉個例子，英國的風(fēng)場120萬裝機(jī)，2020年建成，目前在建，建了三個海上實(shí)驗(yàn)站，中間60公里處建立了海上高扛的補(bǔ)償站，這樣分析下來可能比柔直更便宜，所以這是英國的方案，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，柔性直流這是一個示意圖，就是大型海上風(fēng)場建交流的升壓站，幾個升壓站用一個換流站，高壓輕型的換流站，通過直流接入海纜再接入電網(wǎng)。一個案例就是德國的Merwind這么一個方式，接的換流站跟另外一個工廠合用的576兆瓦的海上換流平臺，是這么一個情況。這是德國的北海區(qū)域的這么一些風(fēng)場，包括柔直換流站，柔直電纜的布置圖，目前在德國已經(jīng)建了有7座，在建有3座，這么一個換流站，但是他這個換流站可能有個特點(diǎn)要介紹一下，一般的換流站一個區(qū)域幾個風(fēng)場，比如說有五六個風(fēng)場，可能建1-2個或者2-3個換流站，換流站在交流側(cè)，就是在風(fēng)場接入的交流側(cè)，一般是155千伏交流側(cè)是留著備用的，所以某個換流站一般某年有十天計(jì)劃停機(jī)的時間，當(dāng)然計(jì)劃外的停機(jī)時間比較少，只有幾個小時，因?yàn)閾Q流站和風(fēng)場的投資商不是同一個，所以兩個之間有一個協(xié)議，一般來說輸電承包商對風(fēng)場承諾可用率是95%這么一個特點(diǎn)。
歐洲風(fēng)場的換流站主要考慮對稱單機(jī)布置也有雙機(jī)的布置，當(dāng)然因?yàn)閹讉€換流場靠在一起，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，下一步可能會有一些海上的柔直工程會出現(xiàn)。我的匯報就到這里，謝謝大家！
（發(fā)言整理自現(xiàn)場速記，未經(jīng)本人審核）
