近年来，随着海上风电项目布局的加快
和对海域环境的不断探索
海上风电产业
逐渐向大功率、深远海挺进
6月27日
全国首个超大单机容量的海上风电场
三峡集团漳浦二期海上风电场
全部并网发电
7月19日
全球单机容量最大风电机组
中国华能18兆瓦超大风电机组
在辽宁营口华能仙人岛热电厂
正式启动发电
为后续大容量海上风电机组
批量化安装应用奠定坚实基础
……
数据显示，今年上半年，全国风电新增并网容量2584万千瓦，同比增长12%，其中陆上风电2501万千瓦，海上风电83万千瓦。截至2024年6月底，全国风电累计并网容量达到4.67亿千瓦，同比增长20%，其中陆上风电4.29亿千瓦，海上风电3817万千瓦。
预计“十四五”末到“十五五”期间
海上风电将迎来
新一轮发展建设高潮
我们不断追风深远海
可发出来的电
如何高效送到千家万户呢？
小新带你一探究竟
在近海、小规模海上风电时期
容量相似、布局接近的
海上风电场
采用多种输电方式、多电压等级送出
这种模式并没有问题
但随着深远海域、大规模风电的高速发展
送出通道、登陆点日渐捉襟见肘
海陆不协调问题开始凸显
该如何节约用海？
怎么避免重复建设汇集站？
如何规划输电廊道？
柔性直流输电技术
再次成为破题关键
就如近日获得核准批复的
阳江三山岛海上风电柔直输电工程
（以下简称“三山岛海上风电柔直工程”）
阳江三山岛海上风电一至四项目总规划装机容量为2000兆瓦，海缆输电距离约117公里，名副其实的远距离、大容量。
根据各主要设计单位的研究成果，当海上风电场（规模2000兆瓦）海缆输电距离大于100公里时，海、陆均采用直流输电技术并直接送入负荷中心，其整体效益最优。
该工程在前期规划中
充分考虑海陆统筹问题
采用
超大规模海上风电
海陆一体直流输电技术方案
打破常规
实现海陆资源集约高效利用
- 此方案有利于降低整体输电成本
以输电距离100公里以上的2000兆瓦风电集群为例，采用“统一规划建设、集约化送出”模式相比各电源主体分散建设模式，可降低整体投资约8.1亿元，单位造价下降近9%，显著减少分散建设导致的投资浪费。
- 此方案有利于节约海洋资源
以集约送出2000兆瓦的海上风电集群为例，采用柔直输电方案，仅需2根输电海缆，征海宽度约70米；如采用交流输电方案，则需要至少4根输电海缆，征海宽度约170米。
相比之下，柔直方案的海底路由用海面积较交流方案可节约近59%，更有利于结合海洋牧场、海上制氢和海洋旅游等实施集中开发，全面优化提升海域综合使用效能。
▲广东阳江青洲三风场海上升压站。
三山岛海上风电柔直工程
包括海陆两部分
将在海上建设一座
±500千伏海上换流站
通过500千伏直流海底电缆
及直流架空线方式
把深远海域风能输送至粤港澳大湾区
电能从风车发出
⇩
在海上换流站汇集
⇩
经由海缆传向陆地
⇩
在陆地再次汇集后
⇩
经由直流架空线直送负荷中心
▲广东阳江青洲三风场陆上集控中心。
这样
由风车发出的电
就可以送到千家万户
但是
你也许会有疑问
跨越千里的架空线路
出现故障怎么办？
微秒调节破除故障
技术创新化解送出难题
针对此难题
三山岛海上风电柔直工程
首次提出
无直流断路器、无集中耗能装置技术方案
不知你是否还记得
昆柳龙柔性直流工程
南方电网验证了
柔性直流架空线路故障
自清除功能的可靠性
可不依赖直流断路器实现
直流故障穿越
▲2020年12月23日，我国首次挑战800千伏柔性直流短路试验成功！这意味着一旦千里之外的架空线路发生故障，控制保护系统能在百毫秒内实现自动清除。
但昆柳龙柔性直流工程的经验
不能直接应用于
海上风电柔直工程
01、昆柳龙柔性直流工程
主要是网对网，送端有个电网扛着盈余功率，工程只需要考虑清除故障。
02、海上风电柔直工程
风机各自独立，一旦陆上电网侧发生故障，海上风机功率调节速度过慢，就可能导致直流海缆能量堆积、电压升高、造成设备损坏和系统停运。
三山岛海上风电柔直工程
将利用风机全功率变流器自带的耗能装置
实现盈余功率分散式就地耗散
仅需600微秒即可完成协调
每台风机本身具备耗能的能力，可配合电网做协调，但速度较慢，通常需要500毫秒到1秒。但按实际需求，风机耗能装置需要在1毫秒内完成协调动作，才能确保安全。
南方电网科研院团队和设备厂家进行了快速调用风机耗能装置模拟试验，应用新的通讯架构后，确定大概600微秒就可以完成协调，有效验证了海风柔直输电工程无直流断路器、无集中耗能装置的技术方案可行性。
随着海上风电的发展
新挑战还有很多
但通过一个个工程实践
一次次创新突破
解决大规模、远距离海上风电送出
将不再是难题
来源：国资小新
