中國儲能網(wǎng)訊：8月11日，中共中央、國務院印發(fā)的《關(guān)于加快經(jīng)濟社會發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型的意見》發(fā)布。意見提到，大力發(fā)展非化石能源，要加快西北風電光伏、西南水電、海上風電、沿海核電等清潔能源基地建設。
《中國可再生能源發(fā)展報告2023年度》顯示，2023年，我國可再生能源累計裝機占發(fā)電總裝機的比重超過一半，新增裝機占全球可再生能源新增裝機的比重超過一半。其中，風電新增裝機7566萬千瓦，同比增長101.6%，呈現(xiàn)出規(guī)?；?、集群化的開發(fā)建設特點。
預計“十四五”末到“十五五”期間，海上風電將迎來新一輪發(fā)展建設高潮。
規(guī)模大、深遠海區(qū)域占比高正成為這一輪海上風電發(fā)展的特點。
近日，（以下簡稱“三山島海上風電柔直工程”）獲得核準批復，陽江三山島海上風電一至四項目總規(guī)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(jù)各主要設計單位的研究成果，當海上風電場（規(guī)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(shù)并直接送入負荷中心，其整體效益最優(yōu)。
該項目正是采用超大規(guī)模海上風電海陸一體直流輸電技術(shù)方案，為何選中了它？
01 深遠海域風電發(fā)展
正面臨挑戰(zhàn)
在近海、小規(guī)模海上風電時期，海上風電送出工程各投資主體各自開展前期工作，容量相似、布局接近的海上風電廠項目采用多種輸電方式、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(guī)模風電的高速發(fā)展送出通道、登陸點日漸捉襟見肘，海陸不協(xié)調(diào)問題開始凸顯。
南方電網(wǎng)廣東電網(wǎng)公司規(guī)劃研究中心技術(shù)專家彭穗：
01 如何節(jié)約用海？
海上路徑資源未得到充分利用，怎么節(jié)約用海需要統(tǒng)籌考慮。
02 怎么避免重復建設？
相關(guān)媒體報道，廣東陽江沙扒、青洲海上風電規(guī)劃裝機約700萬千瓦，多家風電業(yè)主各自獨立建設陸上匯集站，導致登陸點附近密集分布多個匯集站，重復建設現(xiàn)象明顯。
03 如何規(guī)劃輸電廊道？
海陸統(tǒng)籌不僅僅是海上風電場址與登陸點的統(tǒng)籌規(guī)劃，更要把更大范圍的輸電廊道納入進去考慮。
例如：廣東省海上風電的規(guī)劃容量超過7000萬千瓦，若按以往較小規(guī)模風電場的處理方式，需要30回交流架空線路，然而實際上找不出如此龐大的輸電走廊。
02 柔性直流輸電技術(shù)
再次成為破題關(guān)鍵
在前期規(guī)劃中，充分考慮海陸統(tǒng)籌問題，超大規(guī)模海上風電，海陸一體直流輸電技術(shù)方案打破常規(guī)，實現(xiàn)海陸資源集約高效利用。
南方電網(wǎng)廣東電網(wǎng)公司主網(wǎng)規(guī)劃科高級經(jīng)理劉新苗：
? 有利于降低整體輸電成本
以輸電距離100公里以上的2000兆瓦風電集群為例，采用“統(tǒng)一規(guī)劃建設、集約化送出”模式相比各電源主體分散建設模式，可降低整體投資約8.1億元，單位造價下降近9%，顯著減少分散建設導致的投資浪費。
? 有利于節(jié)約海洋資源
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(jié)約近59%，更有利于結(jié)合海洋牧場、海上制氫和海洋旅游等實施集中開發(fā)，全面優(yōu)化提升海域綜合使用效能。
三山島海上風電柔直工程由南方電網(wǎng)廣東電網(wǎng)公司統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一建設。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(qū)。
路徑如下：
電能從風車發(fā)出
?
在海上換流站匯集
?
經(jīng)由海纜傳向陸地
?
在陸地再次匯集后
?
經(jīng)由直流架空線直送負荷中心
跨越千里的架空線路有可能出現(xiàn)故障,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(shù)方案。
在昆柳龍柔性直流工程中,南方電網(wǎng)公司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(xiàn)直流故障穿越。
直流故障穿越：電力系統(tǒng)發(fā)生故障或擾動時，電力設備或系統(tǒng)能夠按照標準要求保持連續(xù)運行而不與?電網(wǎng)脫離，且平穩(wěn)過渡到正常運行狀態(tài)的能力。
但昆柳龍柔性直流工程的經(jīng)驗不能直接應用于海上風電柔直工程區(qū)別如下：
01 昆柳龍柔性直流工程
主要是網(wǎng)對網(wǎng)，送端有個電網(wǎng)扛著盈余功率，工程只需要考慮清除故障。
02 海上風電柔直工程
風機各自獨立，一旦陸上電網(wǎng)側(cè)發(fā)生故障，海上風機功率調(diào)節(jié)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(tǒng)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(xiàn)盈余功率分散式就地耗散
僅需600微秒即可完成協(xié)調(diào)！
南網(wǎng)科研院直流輸電與電力電子技術(shù)研究所一級項目經(jīng)理鄒常躍:
每臺風機本身具備耗能的能力，可配合電網(wǎng)做協(xié)調(diào)，但速度較慢，通常需要500毫秒到1秒。但按實際需求，風機耗能裝置需要在1毫秒內(nèi)完成協(xié)調(diào)動作，才能確保安全。
南網(wǎng)科研院團隊和設備廠家進行了快速調(diào)用風機耗能裝置模擬試驗，應用新的通訊架構(gòu)后，確定大概600微秒就可以完成協(xié)調(diào)，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(shù)方案可行性。
隨著海上風電的發(fā)展，新挑戰(zhàn)還有很多，制約發(fā)展的可能不是最初設想的困難。但通過一個大工程，用創(chuàng)新突破難關(guān)，從源頭解決大規(guī)模、遠距離海上風電送出難題，將在實踐中看到價值。
