海上風電發出來了,然后呢
近年來,隨著海上風電項目布局的加快
和對海域環境的不斷探索
海上風電產業
逐漸向大功率、深遠海挺進
6月27日
全國首個超大單機容量的海上風電場
三峽集團漳浦二期海上風電場
全部并網發電
7月19日
全球單機容量最大風電機組
中國華能18兆瓦超大風電機組
在遼寧營口華能仙人島熱電廠
正式啟動發電
為后續大容量海上風電機組
批量化安裝應用奠定堅實基礎
……
數據顯示,今年上半年,全國風電新增并網容量2584萬千瓦,同比增長12%,其中陸上風電2501萬千瓦,海上風電83萬千瓦。截至2024年6月底,全國風電累計并網容量達到4.67億千瓦,同比增長20%,其中陸上風電4.29億千瓦,海上風電3817萬千瓦。
預計“十四五”末到“十五五”期間
海上風電將迎來
新一輪發展建設高潮
我們不斷追風深遠海
可發出來的電
如何高效送到千家萬戶呢?
小新帶你一探究竟
在近海、小規模海上風電時期
容量相似、布局接近的
海上風電場
采用多種輸電方式、多電壓等級送出
這種模式并沒有問題
但隨著深遠海域、大規模風電的高速發展
送出通道、登陸點日漸捉襟見肘
海陸不協調問題開始凸顯
該如何節約用海?
怎么避免重復建設匯集站?
如何規劃輸電廊道?
柔性直流輸電技術
再次成為破題關鍵
就如近日獲得核準批復的
陽江三山島海上風電柔直輸電工程
(以下簡稱“三山島海上風電柔直工程”)
陽江三山島海上風電一至四項目總規劃裝機容量為2000兆瓦,海纜輸電距離約117公里,名副其實的遠距離、大容量。
根據各主要設計單位的研究成果,當海上風電場(規模2000兆瓦)海纜輸電距離大于100公里時,海、陸均采用直流輸電技術并直接送入負荷中心,其整體效益最優。
該工程在前期規劃中
充分考慮海陸統籌問題
采用
超大規模海上風電
海陸一體直流輸電技術方案
打破常規
實現海陸資源集約高效利用


以集約送出2000兆瓦的海上風電集群為例,采用柔直輸電方案,僅需2根輸電海纜,征海寬度約70米;如采用交流輸電方案,則需要至少4根輸電海纜,征海寬度約170米。
相比之下,柔直方案的海底路由用海面積較交流方案可節約近59%,更有利于結合海洋牧場、海上制氫和海洋旅游等實施集中開發,全面優化提升海域綜合使用效能。
▲廣東陽江青洲三風場海上升壓站。
三山島海上風電柔直工程
包括海陸兩部分
將在海上建設一座
±500千伏海上換流站
通過500千伏直流海底電纜
及直流架空線方式
把深遠海域風能輸送至粵港澳大灣區
電能從風車發出
?
在海上換流站匯集
?
經由海纜傳向陸地
?
在陸地再次匯集后
?
經由直流架空線直送負荷中心
▲廣東陽江青洲三風場陸上集控中心。
這樣
由風車發出的電
就可以送到千家萬戶
但是
你也許會有疑問
跨越千里的架空線路
出現故障怎么辦?
微秒調節破除故障
技術創新化解送出難題
針對此難題
三山島海上風電柔直工程
首次提出
無直流斷路器、無集中耗能裝置技術方案
不知你是否還記得
昆柳龍柔性直流工程
南方電網驗證了
柔性直流架空線路故障
自清除功能的可靠性
可不依賴直流斷路器實現
直流故障穿越
▲2020年12月23日,我國首次挑戰800千伏柔性直流短路試驗成功!這意味著一旦千里之外的架空線路發生故障,控制保護系統能在百毫秒內實現自動清除。
但昆柳龍柔性直流工程的經驗
不能直接應用于
海上風電柔直工程
主要是網對網,送端有個電網扛著盈余功率,工程只需要考慮清除故障。
風機各自獨立,一旦陸上電網側發生故障,海上風機功率調節速度過慢,就可能導致直流海纜能量堆積、電壓升高、造成設備損壞和系統停運。
三山島海上風電柔直工程
將利用風機全功率變流器自帶的耗能裝置
實現盈余功率分散式就地耗散
僅需600微秒即可完成協調
南方電網科研院團隊和設備廠家進行了快速調用風機耗能裝置模擬試驗,應用新的通訊架構后,確定大概600微秒就可以完成協調,有效驗證了海風柔直輸電工程無直流斷路器、無集中耗能裝置的技術方案可行性。
隨著海上風電的發展
新挑戰還有很多
但通過一個個工程實踐
一次次創新突破
解決大規模、遠距離海上風電送出
將不再是難題
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