演讲速记王阳：大家下午好！我来自山东电工电气集团，我今天的分享一个题目就是面向深远海风电的送出工程及储能电站的技术。我今天分享主要分为以下四部分内容，首先我花几分钟对我们山东电工做一个简单的介绍，我们山东电工是中国特大型输配电产业集团，整个业务分为三大部分。第一个在高端设备的研发生产制造，第二部分我们在电网新型业务上智慧输变电、综合能源等等做的一系列核心装备以及我们的智能化的一些解决方案。第三部分我们提供一些电力工程总承包还有一些电网的运维服务。我们致力于国际一流的电力装备商以及服务商，我们集团总部位于济南，所属产业单位大概30多家，年产能方面变压器在1.8亿千伏安，铁塔万吨，导线1.5万吨。我们主要的一次设备主要就是变压器，铁塔线缆以及组合电器，在变压器业务上集团具备交直流生产研发能力，我们参与国内所有特高压交直流工程，并且在特高压交流变压器累计产出大概余台，并且连续40台一次实验成功的行业记录，另外变压器业务主要就是由我们三个单位进行支撑，主要是我们的山东电力设备有限公司，山东输变电公司，常州东芝三家开展。我们完成了目前世界上第一输电高塔米的浙江舟山项目，我们也参与建设南美洲，最高最重巴西亚马逊铁塔的业务，我们具备了一千千伏以下千伏以上电缆的生产能力。我们也攻克了正负千伏以及千伏超高压电缆的核心技术。在组合电器业务上，我们集团实现了整个组合电器全套的智能化，具备了千伏到1千伏的GIS研发生产能力，我们也成见了目前电压等级最高综合管廊工程的GIL的业务。

第二部分我要讲的就是海上风电的一个送出工程技术。海上风电目前的发展优势，第一个资源比较丰富，第二个随着我们深远海不断地扩大，大于50公里的远海风速更高更稳定，因此利用小时数会更高。我们海上风电是位于东部沿海城市，距离复合中心比较近，可以就近消纳。另外海上风电不占用土地，也可以缓解我们的用地面积紧张。

海上风电随着发展主要具备了以下八个特征：第一个电价平价化，这个今天已经说很多了。第二个开发规模化。第三风机大型化，目前单机最大的装机规模达到10兆瓦。第四机组定制化，离岸远海化，方案系统化等等。在深远海发展的趋势，从目前引进的交直流送出工程中发展到年离岸55公里，目前已经在广东汕头兆瓦的工程项目离岸距离达到公里，目前新建的工程离岸工程达到公里，预计海上风电平均的离岸距离将会达到公里，风场容量-0兆瓦，预计年我国深远海风电的装机规模将会达到40个GW。

目前海上风电的送出有三种方式，第一个交流送出如上图所示，风机发出的电，经过35千伏回流到海上升压站，再接入我们的变电站，这个主要的特点就是因为他现在的技术应用是比较成熟的，在近海的风能传输成本是比较低的。但是受制于交流海缆电容充电电容的制约，会限制输电距离和功率，除了我们的风机作为一个关键的装备之外，另外在升压变、GIS以及交流海缆也是我们核心的设备，这些设备都要充分考虑到整个海上的特殊场景，高潮湿高厌恶以及恶劣的天气场景，尽量让我们的设备尽量少维护提高我们的可靠运行。第二个柔直送出，增加两个换流站。他们的核心设备就是包括连接变压器、滤波器、GIS以及换流阀，通过直流海缆进行连接，相比交流海缆造价比较低，并且没有充电无功的问题。另外有研究表明，对于离岸超过70公里，大于40兆瓦海上风电的项目是具备更好的经济性以及可靠性，但是柔直送出在海上多了一个平台，海上换流站的造价比较高，在江苏如东建立正负千伏造价已经18亿人民币。第三个是低频送出，它的发展目前我们比较关心一个是电压另外一个频率，电压目前我们增加交流输电能力提高电压等级，频率上因为受制于高转速发电机，主要应用范围50赫兹到60赫兹，但是在水力和风力可再生能源他们的原动机转速比较低，可以更容易发出一些较低频率的电力，50到60赫兹并不一定适合水力及风力可再生能源所产生的电力。交流系统的组网比较灵活，另外比较容易变压，但是劣势长距离输送的话，损耗比较高。直流输电距离比较远，容量比较高，劣势如果发生故障时，故障开断比较困难，另外不容易变压。我们可以利用电子技术实现频率的变化，选择一个合适的频率弥补交直流的劣势。在上世纪初德国构建了16.6赫兹的系统技术相对比较成熟，在年西安交大的王院士提出了50HZ分频输电的技术，主要解决低转速水轮发电机输出大功率、远距离外送的问题。公式可以看出如果把频率降低，整个线路的电抗是降低的，进而带来的是传输功率的上升以及整个的电压压降的下降。另外输电频率下降容抗也是上升，进而导致充电功率是下降，会释放有功率的潜力。我们山东电工参与了国家电网去年2个国网科技项目，在低频这方面也做了大量的研究。频率对变压器的影响，第一对体积，第二个损耗，对体积的影响铁芯直径与每柱容量P和经验系数的关系，如果把频率降低20赫兹其他参数不变的情况下，增大到工频的1.25倍，如果降低20赫兹，损耗会降低工频变压器的六分之一，把频率降低之后，对整个变压器以及性能工艺条件还有实验设备还有变压器的震动以及噪声以及在线装置，因此必须充分考虑这些因素对我们的变压器进行整体的优化。

我们针对一个工频变压器千伏兆伏安进行计算，重量占地面积以及损耗会比较多，所以低频变压器不存在技术的瓶颈上，考虑经济性需要对整个的结构进行一个优化。低频对断路器的影响，把频率降低之后过零的时间加长，导致电弧能力增大，对断路器的开断性能降低的，对低频电缆的影响，根据IC如果我们的频率降低，我们整个线缆的介损以及损耗是下降的，交联聚乙烯进行击穿电压升高的幅度不大，通过仿真我们可以看出在低频电缆下电缆强度是有所降低，而温度的分布基本不发生变化的，因此低频对电缆的影响相对比较小。这个是我们在低频在海上风电运营的一个架构，从源头上就会采用低频风机通过我们的低频机组的变压器35千伏再到我们的海上升压站，通过我们的低频交流海缆到达我们的陆上变电站，从低频转到高频，相比于交流送出因为低频可以提升我们的送电距离以及我们的功率，因此可以不用配置。相比直流送出少了一个海上换流站，低频送出也是为深远海风电高效送出提供另外一个可行的解决方案。在等价经济距离上-兆瓦装机容量内，如果采用KV的低频输电，因为直流造价相对比较低，二者的等价距离大于公里，如果提高我们的装机容量在兆瓦到1兆瓦装机容量内，如果采用千伏三回的送出下，两者的等价距离在公里左右。下面对比了江苏如东柔性直流送出工程，总造价在55.6亿元。如果采用千伏低频送电的方式，虽然海缆比柔直造价不少少了一个海上换流站，整体造价通过计算也是降低了7.3亿元。

第三个介绍，介绍一下储能电站的技术，现在海上风电也是进入了一个平价的阶段。如果是在海上风电运用储能的话也是为我们的整个降本压力增大很多的压力，如果把储能应用于海上风电的话可以减少风电波动性以及随机性对电网的冲击可以实现友好并网，可以增加一次调频。我们集团近几年也是在储能业务上做出大量的工作，我们集团目前可以提供一些集中制的储能电站，综合能源分布式的储能，包括一些风光储的一体化电站。储能最主要是安全方面的工作，因为我们现在主要采用三级安全的安全保障体系，在电池系统本质安全以及站级、舱级做了一些工作，舱级主要在散热进行了设计，储能电站主要是EMS，EMS是整个储能电站的一个大脑，可以为电网提供一些调风调频以及需求的支撑等一些服务，主要实现整个能量安全优化调度。我们山东电工也是开发了我们集团自己的EMS系统，成果鉴定达到国际领先水平。山东电工在储能建设积累很大的经验，首先是山东百兆瓦的储能示范项目，山东电工参与三个百兆瓦的项目。另外在杭州电网参与了国内首个全移动储能电站，为年亚运会保电的工程，在年参与了江苏镇江储能电站这是国网第一个电网侧的储能电网，也在聊城以及滨州郭集，我们也参与了建设。最后在我们的双碳目标背景下，整个“十四五”期间，我国海上风电迎来一个高速的发展期，我们山东电工愿意与各方携手共进，共同深入的开展海上风电关键设备的核心技术的研究，积极推动我们海上风电一个发展共同促进以新能源为周期的新型电力系统建设，助力我们的双碳目标早日实现，谢谢！

（完）

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