柔性直流輸電，海上風(fēng)電送出工程的新方向？

隨著全國(guó)海上風(fēng)電進(jìn)入規(guī)?；l(fā)展階段，未來(lái)深遠(yuǎn)海區(qū)域?qū)⑹情_(kāi)發(fā)的重點(diǎn)，如何選擇更加經(jīng)濟(jì)的送出方案成為業(yè)內(nèi)關(guān)注的焦點(diǎn)問(wèn)題。

相比陸上風(fēng)電，海上風(fēng)電的送出工程更為復(fù)雜。風(fēng)機(jī)的輸出電壓需要先通過(guò)35kV集電線路匯集至海上升壓站，再經(jīng)海上升壓站并通過(guò)220kV海底電纜接入陸上集控中心。

這意味著離岸距離越遠(yuǎn)的深遠(yuǎn)海項(xiàng)目，送出工程的成本越高，并且不同的送出方案也會(huì)影響項(xiàng)目的收益，所以對(duì)于開(kāi)發(fā)業(yè)主來(lái)說(shuō)，在成本與收益之間選擇合適的送出方案至關(guān)重要。

海上風(fēng)電的送出主要分為交流和直流兩種方式。交流送出系統(tǒng)相對(duì)簡(jiǎn)單，成本較低，但受輸電距離、容量以及電壓等級(jí)的限制，適用于容量較小的近海風(fēng)電項(xiàng)目;直流送出則不受輸電距離的限制，更適合離岸距離較遠(yuǎn)的大容量深遠(yuǎn)海項(xiàng)目。

由于目前國(guó)內(nèi)并網(wǎng)的海上風(fēng)電項(xiàng)目多位于近海淺水區(qū)域，所以交流輸電的送出方式最為普遍。有研究表明，對(duì)于離岸距離超過(guò)70公里、容量大于40萬(wàn)千瓦的海上風(fēng)電項(xiàng)目，相比交流輸電，柔性直流輸電更具經(jīng)濟(jì)性和可靠性。

截至目前，國(guó)內(nèi)已經(jīng)啟動(dòng)了如東和射陽(yáng)兩個(gè)海上風(fēng)電柔性直流輸電示范項(xiàng)目的建設(shè)。據(jù)了解，三峽新能源也在考慮將柔性直流輸電應(yīng)用于汕頭海上風(fēng)電項(xiàng)目。

盡管?chē)?guó)內(nèi)目前尚未有海上風(fēng)電柔性直流輸電項(xiàng)目正式投運(yùn)，但由于陸上柔性直流輸電項(xiàng)目起步較早，已經(jīng)積累了豐富的工程經(jīng)驗(yàn)，也為應(yīng)用于海上風(fēng)電項(xiàng)目的集中送出奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。

早在2013年，南方電網(wǎng)南澳±160千伏多端柔性直流輸電示范工程就正式投運(yùn)，這是世界上第一個(gè)多端柔性直流輸電示范工程。示范工程落地于此，與南澳的海島性質(zhì)和電源結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。

受臺(tái)灣海峽“狹管效應(yīng)”的影響，南澳風(fēng)電場(chǎng)全年平均風(fēng)速在8.5米/秒至10.5米/秒左右，優(yōu)良的風(fēng)資源是南澳發(fā)展風(fēng)電得天獨(dú)厚的條件。

自1989年第一臺(tái)風(fēng)機(jī)投產(chǎn)發(fā)電，經(jīng)過(guò)數(shù)十年發(fā)展，南澳島內(nèi)風(fēng)電裝機(jī)容量已經(jīng)達(dá)到17.17萬(wàn)千瓦，遠(yuǎn)超島內(nèi)用電負(fù)荷。風(fēng)電在為南澳提供清潔電力的同時(shí)，卻也因?yàn)槌隽Φ牟▌?dòng)性對(duì)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生不利影響。而柔性直流輸電的特性在于能夠獨(dú)立控制有功和無(wú)功功率，穩(wěn)定系統(tǒng)的電壓，所以示范工程的落地提升了南澳島風(fēng)電的消納水平。

據(jù)汕頭供電局變電管理一所柔直巡維中心站副站長(zhǎng)曾建興介紹，南澳多端柔性直流輸電示范工程包括塑城、金牛和青澳三個(gè)換流站，另外遠(yuǎn)期規(guī)劃了塔嶼換流站。分布于南澳島上各處的風(fēng)電場(chǎng)，通過(guò)青澳和金牛換流站接入，再通過(guò)塑城換流站輸出。該工程有14項(xiàng)不同的運(yùn)行方式，有效地提高了南澳島供電的可靠性。

這項(xiàng)示范工程的作用遠(yuǎn)不止于此，隨著海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)逐漸走向深遠(yuǎn)海，柔性直流輸電為海上風(fēng)電的送出提供了一種新的選擇。

此外，柔性直流輸電還有提高風(fēng)電電能質(zhì)量、提升消納水平的優(yōu)點(diǎn)，這對(duì)于面臨補(bǔ)貼退坡的海上風(fēng)電非常重要。減少棄風(fēng)，提高風(fēng)場(chǎng)利用小時(shí)數(shù)有利于增加項(xiàng)目收益，減輕開(kāi)發(fā)企業(yè)補(bǔ)貼退坡后的財(cái)務(wù)壓力。

雖然柔性直流輸電技術(shù)相對(duì)成熟，但成本仍然是制約其大規(guī)模推廣的主要因素。以如東海上風(fēng)電柔直示范項(xiàng)目為例，該項(xiàng)目擔(dān)負(fù)三個(gè)、總裝機(jī)容量110萬(wàn)千瓦的風(fēng)電場(chǎng)的電力送出，送出項(xiàng)目動(dòng)態(tài)總投資約47億元，約合4300元/千瓦。

也有專(zhuān)家認(rèn)為，隨著海上風(fēng)電的進(jìn)一步推廣，加上市場(chǎng)充分競(jìng)爭(zhēng)，未來(lái)單位千瓦動(dòng)態(tài)投資有希望降到3500元/千瓦以下。