第三屆全國海上風電工程技術大會將于12月8-9日在廣州召開。大會分別從載荷、支撐結構設計及巖土，風電項目工程建設及管理，海上風電場運行維護及評估，水文氣象及海洋環境融合技術，海上風電場柔性直流技術多維度深入展開探討，為您提供一場海上風電工程技術“盛宴”。

南方電網科研院院長助理、直流輸電與電力電子技術研究所所長李巖出席第三屆全國海上風電工程技術大會，并作題為“海上風電電力傳輸發展”的主旨演講。

以下為發言實錄：

李巖：非常高興有機會在這里匯報一下我們做的海上風電輸出方面的工作。尊敬的各位領導，各位專家，我下面就開始匯報一下我們海上風電電力傳輸發展的一些研究情況，匯報主要分為4個部分。

首先是關于海上風電傳輸的基本情況的一個介紹。我們國家的海上風電和國外相比我們目前還在快速的發展階段，首先我們就回顧一下海上風電的國外的發展情況，目前全球的海上風電都保持了一個高速發展的態勢，特別是以英國、德國、歐洲國家為主，左下圖我們把2017年全球的海上風電累計的裝機情況做了一個統計。其中歐洲占到84.9%，排前兩位的是英國和德國。2017年來逐漸向離岸更遠的方向發展，最遠的距離在200公里，最深的水深在52米。國內的發展也非常強勁，已經有9個省相繼獲得了國家能源局的批復。2020年廣東省的目標在1200萬千瓦。海上并網整體的速度從13-17年整個趨勢也是在快速的上升，目前海上風電的開發主要集中在了淺海區域，由小規模到大規模開發的特點，以廣東省為例，我們在23個規劃城市當中近海裝機容量在1215萬，遠海廠址只有7個，單個廠址的容量明顯增大了。今后遠距離大規模的海上風電的開發需求非常巨大。

簡單回顧一下全世界海上風電電力傳輸的發展歷程。

91年丹麥的風場投入開始2010年才建成了首個海上柔性直流的工程。2015年建成了世界上首個海上基于MMC柔性直流工程等等。

海上風電的送出方無外乎就是交流和直流。在直流速度方面主要優勢集中在輸電不受控制，綜合比較下來高壓交流的輸出方式它的相對成本是比較低的，但是缺點就是輸電距離以及和交流電網的吻合可能會導致一些問題。直流輸電的成本是比較高的，但是它的輸電距離不受限。所以這2個方案就有一個叫等效輸電距離就是成本，當輸電距離超過一定的范圍之后，直流輸電就有明顯的成本優勢了，所以我們考慮在大規模遠海岸上柔性直流輸電技術換交流有更好的前景。

現有的工程在交流方面主要集中在德國之外的一些國家。英國的風電場已經有100公里。在德國主要采用了直流輸電的方式，由于它的海上+陸上的距離大于100公里。在國內目前還沒有直流的送出，都是采用交流的送出方式，離岸距離在20-30公里。目前海上風電送出面臨的主要有五個方面的問題。一個是市場的問題，包括交流的評估市場交易的規則，包括風電場的規劃海洋占用海域等等問題。

第二部分是關于海上風電送出關鍵技術的一些情況。海上和陸上的換電站存在明顯的差距。主要存在5個方面，總體來講海上用電設備要求更高的可靠性，同時由于平臺重量的限制要求體積更小重量更輕，考慮在海上的情況要求我們的海上設備具有更高的防腐蝕能力。在抗傾斜的方面提高了更高的要求。為了保證單一設備故障的時候不要影響整體的送出所以在整體的設計上設計原則完全不一樣。同時還要考慮環保和軍事的要求。

交流的設備主要集中在了無功補償設備、海上GIS等等。它的主要特點就是采用了變壓器的整體和散熱器的布置，海上升壓站的二次設備要考慮長期安全的可靠運行在長期無人職守的情況下。

在控制保護方面主要是考慮到了無人職守的要求，需要進行緊湊化的設計，特別是要解決海上風電直流送出的系統充電的方法，快速的功率控制，以及和風電系統配合的問題。在仿真技術方面要考慮大量的電子器件對模型的要求，特別是考慮到多個風電場特別是風力數特別多的情況下怎么能夠實現風機和柔性直流的高精確的仿真。最后就是關于海底電纜，綜合考慮設備的選型，長距離的無接頭的電纜，軟的電纜接頭等等這樣一些要求，也包括電纜的運維技術。

我們在送出方面對于國內的海上風電技術能力做了一個簡單的梳理，在交流送出技術方面我們目前是建設以國內的企業為主，設備以合資企業為主。整體上來講我們在海上風電的交流送出方面國內是有的比較好的基礎，也有的相關的經驗，在直流送出方面我們目前還沒有實際的海上風電直流送出這個實際工程，相關的技術和裝備都在研制階段沒有，考慮我們國家海上風電的規模化特別是遠距離化的發展方向，迫切的需要提前開展布局，研究核心技術和關鍵裝備。

第三部分海上風電直流送出技術的發展基礎。

我們國家在陸上直流方面是有著很豐富的工程經驗，這里我是列出了我們國家已經建成和在建的柔性直流的工程情況，大家可以看到，這里面既包括了風電送出也包括了電網送電，包括了雙端工程也包括了三端五端的工程。既有電纜的應用也有電纜和加工線的應用這些都是我們國家形成的非常豐富的技術積累。

海島型風電場柔性直流輸電接入技術容量達到了200兆瓦，這也是國內首個百千伏百兆瓦的柔性直流工程。截止2018年前三季度，累計完成風電超過8.2億度。我們已經有很良好的業績可靠性也完全滿足要求。

在關鍵裝備方面這2年來我們國家在關鍵裝備的研發上取得了非常大的進步，比如說世界首個特高壓柔性直流的換流閥，可以做到800kV，容量可以做到5000兆瓦。我們國內的幾大電纜長開發的正負525千伏的電纜也已經通過了實驗，電壓機場開發的220千伏的升壓站的主變壓器，這種變壓器可以用于直流的接線直接用的這種變壓器。這些都為我們進一步的將國內的國產的裝備用在我們的海上裝備上奠定了非常好的基礎。

最后簡單的匯報一下海上風電未來發展的方向。

首先來講我們覺得柔性直流可以作為海上風電送出最重要的技術發展方向。主要需要解決的問題是送出規模增加之后海上換流站的平臺重量體積大幅度的增加，歐洲現在建造的換流站大概都在14500噸到25000噸之間重量非常大。設計安裝運輸難度都在不斷的加大，另外解決方向我們需要盡可能研究相關結構。我們二次和一次一體化的設計等等這些技術。在配套的技術方面我們還要關注技術的發展，在風電大量送出之后由于風電的隨機性和波動性帶來的沖擊，還要提高電能質量，這種情況下需要考慮適當的安裝儲能裝備。同時為了考慮海上的環保的需求，這種壓力我們現在也在研究采用職務絕緣油的變壓器，具有良好的耐熱型，可以延長壽命同時在海上應用有比較好的耐潮能力，當然也包括我們現在所謂的設備，比如說充氣的GS設備這些都是裝備向綠色環保發展作為一個重要的發展方向。另外就是關于運維技術的發展，包括機器人、無人機等新的技術。故障后處理困難的情況和海上環境復雜包括遠程的技術。