8月11日，中共中央、國(guó)務(wù)院印發(fā)的《關(guān)于加快經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型的意見(jiàn)》發(fā)布。意見(jiàn)提到，大力發(fā)展非化石能源，要加快西北風(fēng)電光伏、西南水電、海上風(fēng)電、沿海核電等清潔能源基地建設(shè)。

《中國(guó)可再生能源發(fā)展報(bào)告2023年度》顯示，2023年，我國(guó)可再生能源累計(jì)裝機(jī)占發(fā)電總裝機(jī)的比重超過(guò)一半，新增裝機(jī)占全球可再生能源新增裝機(jī)的比重超過(guò)一半。其中，風(fēng)電新增裝機(jī)7566萬(wàn)千瓦，同比增長(zhǎng)101.6%，呈現(xiàn)出規(guī)模化、集群化的開(kāi)發(fā)建設(shè)特點(diǎn)。

預(yù)計(jì)“十四五”末到“十五五”期間，海上風(fēng)電將迎來(lái)新一輪發(fā)展建設(shè)高潮。

規(guī)模大、深遠(yuǎn)海區(qū)域占比高，正成為這一輪海上風(fēng)電發(fā)展的特點(diǎn)。

近日，陽(yáng)江三山島海上風(fēng)電柔直輸電工程（以下簡(jiǎn)稱“三山島海上風(fēng)電柔直工程”）獲得核準(zhǔn)批復(fù)。陽(yáng)江三山島海上風(fēng)電一至四項(xiàng)目總規(guī)劃裝機(jī)容量為2000兆瓦，海纜輸電距離約117公里，名副其實(shí)的遠(yuǎn)距離、大容量。

根據(jù)各主要設(shè)計(jì)單位的研究成果，當(dāng)海上風(fēng)電場(chǎng)（規(guī)模2000兆瓦）海纜輸電距離大于100公里時(shí)，海、陸均采用直流輸電技術(shù)并直接送入負(fù)荷中心，其整體效益最優(yōu)。

該項(xiàng)目正是采用，超大規(guī)模海上風(fēng)電海陸一體直流輸電技術(shù)方案，為何選中了它？

01深遠(yuǎn)海域風(fēng)電發(fā)展正面臨挑戰(zhàn)

在近海、小規(guī)模海上風(fēng)電時(shí)期，海上風(fēng)電送出工程各投資主體各自開(kāi)展前期工作，容量相似、布局接近的海上風(fēng)電廠項(xiàng)目采用多種輸電方式、多電壓等級(jí)送出，這種模式并沒(méi)有問(wèn)題。

但隨著深遠(yuǎn)海域、大規(guī)模風(fēng)電的高速發(fā)展，送出通道、登陸點(diǎn)日漸捉襟見(jiàn)肘，海陸不協(xié)調(diào)問(wèn)題開(kāi)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(fù)建設(shè)？

相關(guān)媒體報(bào)道，廣東陽(yáng)江沙扒、青洲海上風(fēng)電規(guī)劃裝機(jī)約700萬(wàn)千瓦，多家風(fēng)電業(yè)主各自獨(dú)立建設(shè)陸上匯集站，導(dǎo)致登陸點(diǎn)附近密集分布多個(gè)匯集站，重復(fù)建設(shè)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(fēng)電場(chǎng)址與登陸點(diǎn)的統(tǒng)籌規(guī)劃，更要把更大范圍的輸電廊道納入進(jìn)去考慮。

例如：廣東省海上風(fēng)電的規(guī)劃容量超過(guò)7000萬(wàn)千瓦，若按以往較小規(guī)模風(fēng)電場(chǎng)的處理方式，需要30回交流架空線路，然而實(shí)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(wèn)題，超大規(guī)模海上風(fēng)電海陸一體直流輸電技術(shù)方案打破常規(guī)，實(shí)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(jí)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(fēng)電集群為例，采用“統(tǒng)一規(guī)劃建設(shè)、集約化送出”模式相比各電源主體分散建設(shè)模式，可降低整體投資約8.1億元，單位造價(jià)下降近9%，顯著減少分散建設(shè)導(dǎo)致的投資浪費(fèi)。

? 有利于節(jié)約海洋資源

以集約送出2000兆瓦的海上風(fēng)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(chǎng)、海上制氫和海洋旅游等實(shí)施集中開(kāi)發(fā)，全面優(yōu)化提升海域綜合使用效能。

三山島海上風(fēng)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(shè)。工程包括海陸兩部分，將在海上建設(shè)一座±500千伏海上換流站，通過(guò)500千伏直流海底電纜及直流架空線方式，把深遠(yuǎn)海域風(fēng)能輸送至粵港澳大灣區(qū)。

路徑如下：

電能從風(fēng)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(fù)荷中心

跨越千里的架空線路有可能出現(xiàn)故障，針對(duì)此難題，三山島海上風(fēng)電柔直工程首次提出無(wú)直流斷路器、無(wú)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(yàn)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(shí)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(dòng)時(shí)，電力設(shè)備或系統(tǒng)能夠按照標(biāo)準(zhǔn)要求保持連續(xù)運(yùn)行而不與?電網(wǎng)脫離，且平穩(wěn)過(guò)渡到正常運(yùn)行狀態(tài)的能力。

但昆柳龍柔性直流工程的經(jīng)驗(yàn)不能直接應(yīng)用于海上風(fēng)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(duì)網(wǎng)，送端有個(gè)電網(wǎng)扛著盈余功率，工程只需要考慮清除故障。

02海上風(fēng)電柔直工程

風(fēng)機(jī)各自獨(dú)立，一旦陸上電網(wǎng)側(cè)發(fā)生故障，海上風(fēng)機(jī)功率調(diào)節(jié)速度過(guò)慢，就可能導(dǎo)致直流海纜能量堆積、電壓升高、造成設(shè)備損壞和系統(tǒng)停運(yùn)。

三山島海上風(fēng)電柔直工程將利用風(fēng)機(jī)全功率變流器自帶的耗能裝置實(shí)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(jí)項(xiàng)目經(jīng)理鄒常躍：

每臺(tái)風(fēng)機(jī)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(shí)際需求，風(fēng)機(jī)耗能裝置需要在1毫秒內(nèi)完成協(xié)調(diào)動(dòng)作，才能確保安全。

南網(wǎng)科研院團(tuán)隊(duì)和設(shè)備廠家進(jìn)行了快速調(diào)用風(fēng)機(jī)耗能裝置模擬試驗(yàn)，應(yīng)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(yàn)證了海風(fēng)柔直輸電工程無(wú)直流斷路器、無(wú)集中耗能裝置的技術(shù)方案可行性。

隨著海上風(fēng)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(shè)想的困難。但通過(guò)一個(gè)大工程，用創(chuàng)新突破難關(guān)，從源頭解決大規(guī)模、遠(yuǎn)距離海上風(fēng)電送出難題，將在實(shí)踐中看到價(jià)值。