百万容量海上风电项目送出方案技术经济性分析探讨.pdf

工业设计模型世界2021年第24期•43•

百万容量海上风电项目送出方案

技术经济性分析探讨

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芮守娟，逯鹏，王小合，张清涛

1华电重工股份有限公司，北京100070

2华电重工股份有限公司天津分公司，天津300010

摘 要：随着“双碳目标”的加速落实，“十四五”时期，我国海上风电将迎来历史性发展阶段，风电设计、制造、建设和运

维技术水平不断提高，发电成本逐年加速下降，随着国家去补贴政策的落地，海上风电呈现出向规模化、深远海发展的趋势。海

上风电随着离岸距离的增加和风场规模的增大，高压柔性直流输电损耗小，可以与电网异步运行，适合远距离、大规模电力输送

并网，但成本高短期内降本的压力比较大，为此，着重研究提升交流输电并网设计能力、设备紧凑化布置、轻量化设计升压站平

台、研究低频交流输电技术等。为实现未来海上风电平价，提升电网并网技术研发能力，优化风电场设计，增强施工建造能力，

可以保障海上风电健康有序发展。

关键词：可再生能源；海上风电；直流输电；交流输电；送出方案；模块化

2020年9月22日，第七十五届联合国大会，习近平总书上风电机组将逐步使用；海上风电场规模越来越大，单体规模

记提出2030年前碳达峰，2060年前碳中和[1]。海上风电是实超过百万千瓦，连片2GW，3GW，甚至5GW规模化开发趋势

现“碳达峰、碳中和”目标的重要战略方向。2020年12月12明显；海上风场离岸距离和水深不断增加，已呈现出向深远海

日，习近平总书记在气候雄心峰会上发表重要讲话：到2030化的趋势发展。

年，风电、太阳能发电总装机容量将达到12亿千瓦以上[2]。2海上风电送出技术方案

2022年3月22日，国家发展改革委、国家能源局联合印2.1海上风电送出方式

发《“十四五”现代能源体系规划》的通知，其中《“十四五”海上风电电能送出可以采用交流输电或柔性直流输电的方

现代能源体系规划》提到，全面推进风电大规模开发和高质量式接入电网。交流输电技术成熟、价格较低，但受到交流海缆

发展，在风能资源禀赋较好、建设条件优越、具备持续整装开充电功率的限制，输电距离相对较短，适用于规模小、近海风

发条件、符合区域生态环境保护等要求的地区，有序推进风电电场电能送出。柔性直流输电具有动态无功补偿能力，可抑制

发电集中式开发[3]。可再生能源间歇性引起的电压闪变，有效提高并网系统的暂态

本文从海上风电发展趋势、海上风电送出技术方案、技术稳定性，适用于大容量、深远海风电场集中开发和送出。

方案比较、经济方案比较等几个方面，提出百万容量海上风电海上风场规模1G以上、离岸距离80km以上，可以选择柔

项目送出方案技术经济性的建议，助力实现大规模海上风电场性直流输电方式。输电电压等级可选择±320kV或±400kV或

可靠高效并网。±500kV。

1海上风电发展趋势2.2 220kV交流送出方案

1.1装机容量增长迅速方案1：设一座220kV1000MW海上升压站，布置两台

全球风能理事会（GWEC）2021年9月9日发布的《2021220/66/66kV，单台容量为550MVA的主分裂变压器，220kV侧

全球海上风电报告》中指出，2020年全球海上风电新增装机采用2进4出单母线接线，66kV侧采用4段单母线接线，采

6.1GW，截至2020年底，全球海上风电