第三屆全國海上風(fēng)電工程技術(shù)大會將于12月8-9日在廣州召開。大會分別從載荷、支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計及巖土，風(fēng)電項目工程建設(shè)及管理，海上風(fēng)電場運(yùn)行維護(hù)及評估，水文氣象及海洋環(huán)境融合技術(shù)，海上風(fēng)電場柔性直流技術(shù)多維度深入展開探討，為您提供一場海上風(fēng)電工程技術(shù)“盛宴”。

南方電網(wǎng)科研院院長助理、直流輸電與電力電子技術(shù)研究所所長李巖出席第三屆全國海上風(fēng)電工程技術(shù)大會，并作題為“海上風(fēng)電電力傳輸發(fā)展”的主旨演講。

以下為發(fā)言實錄：

李巖：非常高興有機(jī)會在這里匯報一下我們做的海上風(fēng)電輸出方面的工作。尊敬的各位領(lǐng)導(dǎo)，各位專家，我下面就開始匯報一下我們海上風(fēng)電電力傳輸發(fā)展的一些研究情況，匯報主要分為4個部分。

首先是關(guān)于海上風(fēng)電傳輸?shù)幕厩闆r的一個介紹。我們國家的海上風(fēng)電和國外相比我們目前還在快速的發(fā)展階段，首先我們就回顧一下海上風(fēng)電的國外的發(fā)展情況，目前全球的海上風(fēng)電都保持了一個高速發(fā)展的態(tài)勢，特別是以英國、德國、歐洲國家為主，左下圖我們把2017年全球的海上風(fēng)電累計的裝機(jī)情況做了一個統(tǒng)計。其中歐洲占到84.9%，排前兩位的是英國和德國。2017年來逐漸向離岸更遠(yuǎn)的方向發(fā)展，最遠(yuǎn)的距離在200公里，最深的水深在52米。國內(nèi)的發(fā)展也非常強(qiáng)勁，已經(jīng)有9個省相繼獲得了國家能源局的批復(fù)。2020年廣東省的目標(biāo)在1200萬千瓦。海上并網(wǎng)整體的速度從13-17年整個趨勢也是在快速的上升，目前海上風(fēng)電的開發(fā)主要集中在了淺海區(qū)域，由小規(guī)模到大規(guī)模開發(fā)的特點，以廣東省為例，我們在23個規(guī)劃城市當(dāng)中近海裝機(jī)容量在1215萬，遠(yuǎn)海廠址只有7個，單個廠址的容量明顯增大了。今后遠(yuǎn)距離大規(guī)模的海上風(fēng)電的開發(fā)需求非常巨大。

簡單回顧一下全世界海上風(fēng)電電力傳輸?shù)陌l(fā)展歷程。

91年丹麥的風(fēng)場投入開始2010年才建成了首個海上柔性直流的工程。2015年建成了世界上首個海上基于MMC柔性直流工程等等。

海上風(fēng)電的送出方無外乎就是交流和直流。在直流速度方面主要優(yōu)勢集中在輸電不受控制，綜合比較下來高壓交流的輸出方式它的相對成本是比較低的，但是缺點就是輸電距離以及和交流電網(wǎng)的吻合可能會導(dǎo)致一些問題。直流輸電的成本是比較高的，但是它的輸電距離不受限。所以這2個方案就有一個叫等效輸電距離就是成本，當(dāng)輸電距離超過一定的范圍之后，直流輸電就有明顯的成本優(yōu)勢了，所以我們考慮在大規(guī)模遠(yuǎn)海岸上柔性直流輸電技術(shù)換交流有更好的前景。

現(xiàn)有的工程在交流方面主要集中在德國之外的一些國家。英國的風(fēng)電場已經(jīng)有100公里。在德國主要采用了直流輸電的方式，由于它的海上+陸上的距離大于100公里。在國內(nèi)目前還沒有直流的送出，都是采用交流的送出方式，離岸距離在20-30公里。目前海上風(fēng)電送出面臨的主要有五個方面的問題。一個是市場的問題，包括交流的評估市場交易的規(guī)則，包括風(fēng)電場的規(guī)劃海洋占用海域等等問題。

第二部分是關(guān)于海上風(fēng)電送出關(guān)鍵技術(shù)的一些情況。海上和陸上的換電站存在明顯的差距。主要存在5個方面，總體來講海上用電設(shè)備要求更高的可靠性，同時由于平臺重量的限制要求體積更小重量更輕，考慮在海上的情況要求我們的海上設(shè)備具有更高的防腐蝕能力。在抗傾斜的方面提高了更高的要求。為了保證單一設(shè)備故障的時候不要影響整體的送出所以在整體的設(shè)計上設(shè)計原則完全不一樣。同時還要考慮環(huán)保和軍事的要求。

交流的設(shè)備主要集中在了無功補(bǔ)償設(shè)備、海上GIS等等。它的主要特點就是采用了變壓器的整體和散熱器的布置，海上升壓站的二次設(shè)備要考慮長期安全的可靠運(yùn)行在長期無人職守的情況下。

在控制保護(hù)方面主要是考慮到了無人職守的要求，需要進(jìn)行緊湊化的設(shè)計，特別是要解決海上風(fēng)電直流送出的系統(tǒng)充電的方法，快速的功率控制，以及和風(fēng)電系統(tǒng)配合的問題。在仿真技術(shù)方面要考慮大量的電子器件對模型的要求，特別是考慮到多個風(fēng)電場特別是風(fēng)力數(shù)特別多的情況下怎么能夠?qū)崿F(xiàn)風(fēng)機(jī)和柔性直流的高精確的仿真。最后就是關(guān)于海底電纜，綜合考慮設(shè)備的選型，長距離的無接頭的電纜，軟的電纜接頭等等這樣一些要求，也包括電纜的運(yùn)維技術(shù)。

我們在送出方面對于國內(nèi)的海上風(fēng)電技術(shù)能力做了一個簡單的梳理，在交流送出技術(shù)方面我們目前是建設(shè)以國內(nèi)的企業(yè)為主，設(shè)備以合資企業(yè)為主。整體上來講我們在海上風(fēng)電的交流送出方面國內(nèi)是有的比較好的基礎(chǔ)，也有的相關(guān)的經(jīng)驗，在直流送出方面我們目前還沒有實際的海上風(fēng)電直流送出這個實際工程，相關(guān)的技術(shù)和裝備都在研制階段沒有，考慮我們國家海上風(fēng)電的規(guī)模化特別是遠(yuǎn)距離化的發(fā)展方向，迫切的需要提前開展布局，研究核心技術(shù)和關(guān)鍵裝備。

第三部分海上風(fēng)電直流送出技術(shù)的發(fā)展基礎(chǔ)。

我們國家在陸上直流方面是有著很豐富的工程經(jīng)驗，這里我是列出了我們國家已經(jīng)建成和在建的柔性直流的工程情況，大家可以看到，這里面既包括了風(fēng)電送出也包括了電網(wǎng)送電，包括了雙端工程也包括了三端五端的工程。既有電纜的應(yīng)用也有電纜和加工線的應(yīng)用這些都是我們國家形成的非常豐富的技術(shù)積累。

海島型風(fēng)電場柔性直流輸電接入技術(shù)容量達(dá)到了200兆瓦，這也是國內(nèi)首個百千伏百兆瓦的柔性直流工程。截止2018年前三季度，累計完成風(fēng)電超過8.2億度。我們已經(jīng)有很良好的業(yè)績可靠性也完全滿足要求。

在關(guān)鍵裝備方面這2年來我們國家在關(guān)鍵裝備的研發(fā)上取得了非常大的進(jìn)步，比如說世界首個特高壓柔性直流的換流閥，可以做到800kV，容量可以做到5000兆瓦。我們國內(nèi)的幾大電纜長開發(fā)的正負(fù)525千伏的電纜也已經(jīng)通過了實驗，電壓機(jī)場開發(fā)的220千伏的升壓站的主變壓器，這種變壓器可以用于直流的接線直接用的這種變壓器。這些都為我們進(jìn)一步的將國內(nèi)的國產(chǎn)的裝備用在我們的海上裝備上奠定了非常好的基礎(chǔ)。

最后簡單的匯報一下海上風(fēng)電未來發(fā)展的方向。

首先來講我們覺得柔性直流可以作為海上風(fēng)電送出最重要的技術(shù)發(fā)展方向。主要需要解決的問題是送出規(guī)模增加之后海上換流站的平臺重量體積大幅度的增加，歐洲現(xiàn)在建造的換流站大概都在14500噸到25000噸之間重量非常大。設(shè)計安裝運(yùn)輸難度都在不斷的加大，另外解決方向我們需要盡可能研究相關(guān)結(jié)構(gòu)。我們二次和一次一體化的設(shè)計等等這些技術(shù)。在配套的技術(shù)方面我們還要關(guān)注技術(shù)的發(fā)展，在風(fēng)電大量送出之后由于風(fēng)電的隨機(jī)性和波動性帶來的沖擊，還要提高電能質(zhì)量，這種情況下需要考慮適當(dāng)?shù)陌惭b儲能裝備。同時為了考慮海上的環(huán)保的需求，這種壓力我們現(xiàn)在也在研究采用職務(wù)絕緣油的變壓器，具有良好的耐熱型，可以延長壽命同時在海上應(yīng)用有比較好的耐潮能力，當(dāng)然也包括我們現(xiàn)在所謂的設(shè)備，比如說充氣的GS設(shè)備這些都是裝備向綠色環(huán)保發(fā)展作為一個重要的發(fā)展方向。另外就是關(guān)于運(yùn)維技術(shù)的發(fā)展，包括機(jī)器人、無人機(jī)等新的技術(shù)。故障后處理困難的情況和海上環(huán)境復(fù)雜包括遠(yuǎn)程的技術(shù)。