
近年(nián)來,在全球大力(lì)推行可再生能源發電和(hé)我國全力實現“碳(tàn)達峰、碳中和”目標的背景下,海上(shàng)風(fēng)電以其發電穩定性更(gèng)高、電網接入便利、土地節省等優勢,展(zhǎn)現出較大的發展潛(qián)力。
中國西電(diàn)集團積極參與海上風電項目建設(shè),持續增強海上風電關鍵設備技術(shù)的整體研發(fā),統(tǒng)籌策劃,於(yú)2020年1月(yuè)設立“海上風電送(sòng)出係統技術集成”項目,由西電研(yán)究院牽頭,聯合集團所屬開關事業部、電力工程事業(yè)部、變壓器事業部開展海上風電交流、直流、風機塔筒送出係統研究與設(shè)備規範製定工作,攻克了長期以來製約遠海風電(diàn)送出工程建設與發展的多項難題,取得了積極成效,為邁向(xiàng)更(gèng)深更遼(liáo)闊的遠海能源開發(fā)提供了最優技術解(jiě)決方案(àn)。先後助力江(jiāng)蘇如東海上風電柔性(xìng)直流輸電示範項目(mù)、江蘇大豐H8—2海上風電項(xiàng)目、廣東(dōng)華電(diàn)陽江青洲三海(hǎi)上(shàng)風電項目全容量並網發電(diàn),對於推進以新能源為主體的新型電力係統構建和“碳達峰、碳中和”目標實現作(zuò)出了積極貢獻。
江蘇如東海上風電柔性(xìng)直流輸電示範項(xiàng)目
江蘇如東海上風電柔性直流輸電工程是世界上電(diàn)壓等級最高、輸送容量最大的海上風(fēng)電柔性直流送出工程,也是亞洲(zhōu)首個(gè)采用柔直輸電技術的海上風電項目,填補了國(guó)內海(hǎi)洋工程領域多個技術空白(bái)。工(gōng)程投運後,年(nián)上網(wǎng)電量將達24億千瓦時(shí),每年可節約標準煤約120萬噸(dūn)、減排二氧化碳約300萬噸。
工程總裝機容量1100兆瓦,配套建(jiàn)設兩座(zuò)海上升壓站、一座(zuò)海上換(huàn)流(liú)站及一座陸上換流站。海上(shàng)升壓(yā)站(zhàn)通過220千伏交(jiāo)流海纜接入海上換流站(zhàn),海上換流站作為海上風電接(jiē)入的交直流變換核心單元,整流後通過±400千(qiān)伏(fú)直流海纜接入陸上換流站,再逆變為500千伏(fú)交流電(diàn),並入江蘇電網。
中國(guó)西電集團所屬變(biàn)壓器事業部為江蘇如(rú)東(dōng)海上(shàng)風電(diàn)柔性直流輸電示範項目提供了4台500kV 410MVA對稱單極柔直變壓器、1台(tái)500kV 40MVA站(zhàn)用變壓器。該設(shè)備作為交直流變化的“核心樞紐(niǔ)”,是交、直(zhí)流輸電係統中(zhōng)的整流、逆變兩端接口的核(hé)心設備(bèi),其中,供貨的500kV對稱單極柔直(zhí)變壓器是目前國內應用於(yú)海上風(fēng)電柔性直流輸電項目容(róng)量最大的單相柔直變壓器,它的投(tóu)入和安全運行是工(gōng)程取(qǔ)得發電效益的關鍵和重要保證(zhèng)。
本次供貨的換流變壓(yā)器具有容量大、局放低、損耗低、溫升低、噪聲小、結構(gòu)緊湊、防腐(fǔ)等級(jí)高等特點,2021年12月,產品通過國家(jiā)級新產品鑒定,主要(yào)性能指(zhǐ)標達到同類產品國際領先水平。
變壓器事業部(bù)成立了三峽如東重大項(xiàng)目領導小組,設立(lì)了各相關工(gōng)作小組,廣(guǎng)大幹部員工齊心協力、通力合作,為三峽如(rú)東工程產品按時履約鉚足了勁兒,盡(jìn)最大能力和(hé)最快的速度為項目生產提供保障,確保(bǎo)項目按序時推進、如期完成。
江蘇(sū)大豐H8—2海上風電項(xiàng)目
江蘇大豐(fēng)H8—2海上風電項目位於江蘇省鹽城市大豐區毛竹沙北側海域,離岸最遠距離(lí)超80千米,水深(shēn)7.5至20.9米,總裝機(jī)容量300兆瓦,共安裝58台風機,其中38台單機容量(liàng)4.5兆瓦,20台6.45兆瓦,配套建設一座陸(lù)上集控中心(xīn)、一座海上(shàng)升壓站和(hé)高抗站。
項目建成後可研年利用小(xiǎo)時(shí)數近3000小(xiǎo)時,年上網發電量可達9億千瓦時,滿足約37萬(wàn)戶家庭的正常用(yòng)電需求。與同等規模的火電(diàn)相比,項目每年可節約標準煤約28萬噸,減(jiǎn)少二氧化碳排放約76萬噸,為優化當地能源(yuán)結構和今(jīn)冬(dōng)明春的(de)電力保供再添利器,有效助力“碳(tàn)達(dá)峰、碳中和(hé)”目標的(de)實現。
中國西電集團所屬西電西變、西開電氣、西電套管為該項目提供(gòng)三相抽能電抗器(qì)、組合電器、油(yóu)紙電(diàn)容式套管等裝備。由於該項目離岸(àn)最遠距離超80千米,水深7.5至20.9米,普通交通船從碼頭行駛至風電場,單程需8小時左右。考慮到遠距離的電能輸(shū)送,會(huì)造(zào)成海纜電容效應而導致的無功損耗。為(wéi)了減(jiǎn)少損耗,實現(xiàn)遠海電能高效送出,需要配置帶新型抽能電抗器的海上高抗站。
針(zhēn)對這一(yī)特性,中國西電集團海上風電項(xiàng)目組充分發揮集團(tuán)平台資源優勢,推出了以新型抽能電(diàn)抗器為核心的高抗站電(diàn)氣設備整(zhěng)體解決方案。該方案以緊(jǐn)湊、可靠、經(jīng)濟為目標,核心設備——新型帶抽(chōu)能繞組的電抗器,比傳統設備占地麵積減少40%,重量減少約25%,具有低損耗(hào)、低震動、低噪(zào)聲、無局部過(guò)熱、性能可靠的優勢,有效保證了遠距離輸電線路係統電網(wǎng)電壓的穩定(dìng),同時還(hái)具備溫升低、運(yùn)行經濟性好、安裝維護方(fāng)便等(děng)優(yōu)點,是適應(yīng)海上風電項目需求的節能、環保的(de)新型(xíng)三相抽能電抗器;為海上風電岸基集(jí)控中心主(zhǔ)變提供的110kV、330kV、550kV油紙電(diàn)容式套管均滿足(zú)特殊海上(shàng)鹽霧試(shì)驗等防腐要求,質量可靠、性能穩定;為保證電能送出(chū)海纜耐壓試驗的順利進行,提供的組合電器設備需在海纜耐壓(yā)試驗全過程加載低頻試驗(yàn)電壓,這對(duì)設備的絕緣水(shuǐ)平提出了更嚴苛的要求。項目組通過反(fǎn)複精(jīng)準計算設備的絕緣性能、製定嚴格的試驗流程,最終攻(gōng)克了這一難題。由於該項目是世界首個(gè)海上風電高抗站,這些技術在全球(qiú)都是首次運用,充分展現了中國西電集(jí)團在創新技術領域的研發實力和核心裝備(bèi)的(de)製造能力。
廣東(dōng)華電陽江青(qīng)洲三海上(shàng)風電項目
廣東華電陽江青洲三海上風電項目位於廣東省陽江市陽西縣沙扒鎮附近海域,項目裝機容量為500兆瓦。作(zuò)為國內首批近(jìn)海深水區海上風電項(xiàng)目,每年可為社會提供(gòng)清潔電能約15.5億度電(diàn)、可節約標準煤47.8萬噸、減少二氧化碳排放127萬噸、煙塵48.52噸。項目(mù)首批風機的成功並(bìng)網發電,標誌著國家在南海近(jìn)海深水區海上風(fēng)電項目中的取得了重要突破。
該(gāi)項目是中國西電集團所(suǒ)屬(shǔ)西開電氣(qì)在國內海上風電場海上升壓站一次設備集成總包項目中(zhōng)首次實現整體設(shè)備成套中標,主要(yào)設備包括220kV GIS、220kV變壓器、幹式變壓器與(yǔ)接(jiē)地電阻、柴油發電(diàn)機組、電力電纜(lǎn)及(jí)附件等。其中,GIS主設備由西開電(diàn)氣提供,陸上站用2台220kV 120Mvar三相並聯電抗(kàng)器和(hé)1台500kV 550MVA自耦變壓器,海上升壓站用2台220kV 290MVA軸向分(fèn)裂變壓器和2台220kV 90Mvar三相並(bìng)聯(lián)電抗器由西電西變提供。
由於海上風電產品長期處於高(gāo)濕熱、高鹽霧環(huán)境,其耐腐蝕能力直接關係到產品運行的安(ān)全和質量。為有效有效提高海上風(fēng)電電氣產品耐腐(fǔ)蝕能力,西開電氣和西電西變強化協同、通力合作,積極開展研究和驗證工作,最終完成了C5-M級耐腐蝕試(shì)驗,為(wéi)集團公(gōng)司加快海(hǎi)上風電領域市場開拓奠定了堅實基礎。
為加快海上風電領域技術布局,西開電氣利用平台企業優勢,致力於向用戶(hù)提供成熟(shú)、完善的海上風電係統整體解決方案,積極推行模塊(kuài)化海上升壓站設計理念,按(àn)照電氣(qì)一二次設備分類(lèi),將海上升壓站分為變壓器、高(gāo)壓GIS、中壓、低壓、二次保護、其他設備等(děng)模塊,每個(gè)模塊(kuài)之間相互獨立(lì),同時將部分模塊(kuài)組合成數(shù)個獨立的預製式模塊。模塊化的設計方(fāng)案將舾裝基地串行工作改變為可同時開展的並行作業,不僅可為用戶節約舾裝基(jī)地安裝調試的(de)時(shí)間,避免了多個作業麵同時開展(zhǎn)的互相幹擾;且模塊艙布置型式占用麵積小,可極大減小海上平台上部(bù)組塊的空間麵(miàn)積和重量,進而降低了平(píng)台(tái)構架及基(jī)礎成本,實現設備可靠性高、免維護、投入低的目標。
西電西變為該項目陸上(shàng)站提供(gòng)的220kV 120Mvar三相並聯電抗器是該司目前設計製造的容量最大的三相並聯(lián)電抗器,也是(shì)目前(qián)國內海上風電項目中所使用的容量最大的並聯電抗(kàng)器。為海上升壓站提供的220kV 290MVA軸向分裂變壓器是(shì)西電西(xī)變首次供貨的海上風電的(de)主變,技術人員(yuán)通過科研攻關,解決了大容量海上風電(diàn)產品溫(wēn)升及過熱控製方案、輕(qīng)量型小型(xíng)化布置結(jié)構和適航固定、抗風、抗振及抗浪方案、高等(děng)級防腐措施等技術難(nán)點,該產(chǎn)品也是西電(diàn)西變研製的目前容(róng)量最大的軸向分裂變壓器,具有容(róng)量大、損(sǔn)耗低、局(jú)放小、重量(liàng)輕、防(fáng)腐等級高等特點。
各單位以嚴謹的工作作風,專業的技術能力,對用戶負責的態度,完成變壓器和GIS主設備現場試驗一次性順利通過,為項目按時投運(yùn)提供了堅強的保障,得(dé)到用戶的好評。
麵向未來,中國西電集團(tuán)將立足(zú)新發展階段,貫徹新發展理念,融入(rù)新(xīn)發(fā)展格局(jú),堅(jiān)持“主業突出,相關多(duō)元”發展戰略,深(shēn)度參與到海(hǎi)上風電項目的建設之中,緊跟海(hǎi)上風電領域發展趨勢,以領先的技術支撐市場開拓,以(yǐ)安(ān)全可靠的產品贏得用戶信賴,為實現“碳達峰、碳中和”目標貢獻西電智慧與力量。