海上风电场输电方式经济性的比较
福建海上风电场的经济性和能源效益研究
福建海上风电场的经济性和能源效益研究摘要：本文通过对福建海上风电场的经济性和能源效益进行研究，发现福建海上风电场建设具有较高的经济效益和能源效益。
首先，本文介绍了福建海上风电场的概况和建设情况。
然后，本文分析了福建海上风电场的经济性和能源效益，并对其进行了详细的计算和分析。
最后，本文总结了福建海上风电场的经济性和能源效益，并提出了相应的建议。
关键词：福建海上风电场；经济性；能源效益；引言随着全球能源需求的不断增长和对环境保护的要求不断提高，风能作为一种清洁、可再生的能源逐渐受到人们的重视。
福建地处东南沿海，拥有得天独厚的海上风能资源，因此在福建建设海上风电场具有重要的意义。
一、福建海上风电场概况和建设情况1.1 福建海上风能资源概述福建省位于中国东南沿海地区，拥有较为丰富的海上风能资源。
福建海岸线长达3,368公里，其中不少海域的风速较大，适合建设海上风电场。
据统计，福建海上风能资源总储量达到了约350万千瓦，具有较大的开发潜力，福建省海域风能资源总量达到1.5亿千瓦，其中浅海区域的风能资源更为丰富，具有较大的开发潜力。
1.2 福建海上风电场建设情况目前，福建省已经建成了多个海上风电场，包括福建闽江口海上风电场、福建莆田湾海上风电场、福建福清海上风电场等。
其中，福建闽江口海上风电场是福建省第一个商业化运营的海上风电场，总装机容量为100.5万千瓦。
福建莆田湾海上风电场则是福建省最大的海上风电场之一，总装机容量为400万千瓦。
福建福清海上风电场则是福建省最新的海上风电场，总装机容量为300万千瓦。
这些海上风电场的建设为福建省清洁能源的发展做出了积极的贡献。
未来，福建省还将继续加大海上风电场的建设力度，计划在福建海域建设一批规模更大、技术更先进的海上风电场，进一步推动福建省清洁能源的发展。
二、福建海上风电场的经济性分析2.1 投资成本分析福建海上风电场的投资成本主要包括以下方面：风机设备采购成本、海上基础设施建设成本、电网接入及升级成本、运输及安装费用等。
海上风力发电机与传统能源发电方式的比较分析
海上风力发电机与传统能源发电方式的比较分析随着能源需求的增长和环境保护意识的提高，可再生能源逐渐成为替代传统能源的重要选择。
在可再生能源中，风力发电因其广泛的资源分布和较低的环境影响而备受关注。
海上风力发电机作为风力发电的一种形式，逐渐成为发展的热门方向。
本文将对海上风力发电机与传统能源发电方式进行比较分析。
首先，我们来看传统能源发电方式。
传统能源主要包括化石能源（如煤炭、石油、天然气）和核能。
传统能源发电方式主要通过燃烧化石燃料或核裂变来产生能源。
这种方式存在一些问题。
首先，化石能源的储量有限，且开采和使用过程中会产生大量的温室气体和污染物，对环境造成严重影响。
其次，核能虽然是清洁能源，但核电站的建设和运营存在一定的安全风险，核废料处理也是一个亟待解决的问题。
综合来看，传统能源发电方式在可持续性和环境友好性方面存在诸多不足。
相比之下，海上风力发电机有以下几个优势。
首先，海上风力资源丰富，海上风力发电机可以更好地利用和开发这些资源。
海上风力资源更稳定，风速更高，可以产生更多的电能。
其次，海上风力发电机不占用大片土地，可以避免造成土地资源浪费和生态破坏。
此外，海上风力发电机的噪音和视觉污染相对较低，对周边环境的影响更小。
最重要的是，海上风力发电机是一种真正的清洁能源，不会产生污染物和温室气体，对气候变化和环境保护有着积极的意义。
然而，海上风力发电机也存在一些挑战和限制。
首先是建设成本较高。
由于海上环境复杂，海上风力发电机的建设和运维成本较传统陆上风力发电机高。
其次，海上风力发电机的维护和修理也面临较大的技术和人力成本。
此外，海上风力发电机对风力资源和海上环境的要求也较高，需要选择合适的区域进行建设，这在一定程度上限制了其发展速度。
尽管存在一些挑战，海上风力发电机作为一种可再生的清洁能源发电方式，仍然具有广阔的发展前景。
目前，世界各地正在加快海上风力发电机的建设，并积极探索新的技术和创新。
海上风力发电机的发展不仅有助于减少对传统能源的依赖，减少温室气体排放，还能促进经济增长和就业机会。
海上风力发电机组的成本优化与经济性分析
海上风力发电机组的成本优化与经济性分析引言：海上风力发电作为可再生能源的重要组成部分，具有无污染、可再生、广泛分布等优势。
然而，与传统的陆上风力发电相比，海上风力发电由于受到海洋环境的影响，面临着更高的成本与技术挑战。
因此，本文将对海上风力发电机组的成本优化与经济性分析进行探讨。
一、海上风力发电机组成本优化1. 涨落电压控制技术海上风力发电机组在海洋环境中受到涨落电压的影响，导致电力输出的不稳定。
为了解决这一问题，可以采用涨落电压控制技术，通过优化电力传输和储存系统，实现电能平稳输出，减少能源浪费和成本支出。
2. 冷却系统设计优化海上风力发电机组由于工作环境的特殊性，需要更高效的冷却系统来保证发电机组正常运行。
在设计过程中，可以采用节能型冷却设备，减少能耗，并通过降低系统温度来提高发电机组的寿命和稳定性。
3. 制造与维护成本优化海上风力发电机组的制造与维护成本是其整体成本的重要组成部分。
通过优化制造工艺和材料选择，降低制造成本；同时，采用可靠性高、维护成本低的设备与技术，降低维护成本，对机组发电成本具有重要影响。
二、海上风力发电机组的经济性分析1. 成本效益分析海上风力发电机组的经济性首先需要考虑其成本效益。
成本效益分析涉及到投资回报周期、年发电量、发电量成本以及发电收入等因素的综合计算。
通过对这些因素进行综合分析，可以判断海上风力发电机组的经济可行性。
2. 战略地理位置选择海上风力发电机组的战略地理位置选择是影响其经济性的重要因素之一。
考虑到风能资源的分布、电力传输成本等因素，在选择机组安装地点时，需要综合考虑多个因素，寻找到成本最低、能源利用率最高的地点，从而提高经济性。
3. 政策支持与市场前景分析政策支持和市场前景是影响海上风力发电机组经济性的重要因素。
政府的支持政策和市场规模的扩大将推动海上风力发电的发展，提高其经济性。
因此，对政策环境和市场前景进行深入分析，有助于评估海上风力发电机组的投资回报和经济可行性。
海上风电并网与输送方案比较
海上风电并网与输送方案比较随着全球对可再生能源需求的不断增加，海上风电作为一种清洁、高效的能源形式，正逐渐成为各国能源战略的重要组成部分。
本文将对比分析海上风电并网与输送方案，探寻哪种方案更具优越性。
在并网方案方面，传统陆上风电并网方案由于技术成熟、设备成本低等优势，是目前应用最广泛的并网方案。
然而，随着海上风电的大规模开发，海上风电并网方案也逐渐受到重视。
与陆上风电并网方案相比，海上风电并网方案具有更高的能量转换效率，有效避免了对土地资源的占用，更适合大规模开发。
然而，海上风电并网方案也存在设备成本高、技术难度大等问题。
在输送方案方面，陆上管道输送作为一种传统的能源输送方式，具有输送效率高、损耗小等特点，已被广泛应用于各类能源输送项目。
然而，由于海上风电的特殊地理位置，陆上管道输送并不适用。
因此，海上浮式输送和海底管道输送成为了海上风电输送的主要方案。
海上浮式输送具有施工周期短、对环境影响小等优势，但同时也存在较高的技术成本和安全隐患。
海底管道输送则具有输送效率高、可靠性好等优点，但施工难度大、成本高，且对海洋环境有一定影响。
综合考虑各种因素，海上风电并网方案与陆上风电并网方案相比具有更高的能量转换效率和更广泛的应用范围。
海上浮式输送和海底管道输送作为海上风电输送的主要方案，各具特点。
在具体项目实践中，应根据实际情况选择最合适的海上风电并网与输送方案。
随着技术的不断进步和成本的不断降低，相信海上风电并网与输送方案将在未来得到更广泛的应用，为全球能源结构的优化和环境保护做出更大的贡献。
随着全球对可再生能源需求的增加，风电作为一种清洁、可再生的能源，日益受到人们的。
然而，风电发电的不稳定性对电网的运营管理提出了挑战。
因此，风电并网成为了能源领域的研究热点。
本文将就风电并网的背景和意义、相关研究综述、研究问题与目标、研究方法与步骤、预期结果与影响以及总结与展望进行探讨。
风电并网是指将风力发电系统与电网连接，实现电力系统的互补和协调运行。
海上风电场交直流集电系统经济可靠性对比分析
海上风电场交直流集电系统经济可靠性对比分析作者：诸浩君蔡旭霍达仁来源：《科技视界》2014年第18期【摘要】柔性直流输电在海上风电场的应用得到了充分的重视，也推动了中压直流集电系统的发展。
为了对现有的和未来可能出现的几种交直流集电系统在海上风电场的应用情况进行评估，本文对三种交直流集电系统的结构进行深入研究，分析各种集电方式的异同，构建全面并易于计算的集电系统投资成本、网络损耗和可靠性评估模型，为进行海上风电场电气系统规划提供参考意见。
【关键词】海上风电场；直流集电系统；交流集电系统；经济性；可靠性0 引言随着电力系统中风电穿透功率的增加，电网对风电场的设计、并网和运行提出了越来越多的要求。
直流输电技术，尤其是柔性直流输电技术，由于其灵活的控制性能和交直流隔离优势，已经越来越受到大规模远距离输电的风电场的青睐，并且逐渐在海上风电项目中得到应用和推广。
本文从海上风电场电气规划的角度出发，对交流集电系统和直流集电系统的几种结构进行研究，分析其技术上的优劣，从经济性和可靠性方面对不同集电方式进行对比。
1 海上风电场交直流集电系统直流集电系统目前主要有两种设计思路：并联连接与串联连接。
并联连接采用DC/DC换流站将中压直流升高至于直流输电系统相同电压等级，如150kV，然后通过直流输电线路，经陆上DC/AC换流站接入电网。
而串联连接则采用串联方式通过海底电缆将风力发电机组相互串联，以获得N倍的直流电压，达到升压的目的。
然后同样经过高压直流输电线路和陆上DC/AC换流站接入电网。
具体接线如图1和图2所示。
交流集电系统则采用常规的连接方式，将箱式变压器出口的35kV通过中压海底电缆相互连接，接入海上升压换流平台与高压直流输电线路，最后经陆上DC/AC换流站将风电场所发电能送入电网。
如图3所示。
2 投资成本分析2.1 成本构成分析从图1和图2中可以看出，在直流集电系统中，大容量（MW级）高变比的DC/DC变换器是一个非常重要的设备。
近海风力发电技术的经济性分析
近海风力发电技术的经济性分析在当今全球能源转型的大背景下，近海风力发电作为一种清洁、可再生的能源技术，正逐渐崭露头角。
然而，要全面评估其在能源领域的地位和潜力，就必须深入分析其经济性。
近海风力发电的成本构成较为复杂。
首先是设备采购和安装成本。
风力发电机组本身造价高昂，尤其是那些具备高效能和适应海洋环境能力的设备。
为了确保机组在恶劣的海洋环境中稳定运行，其制造工艺和材料要求都相对较高，这直接推高了设备的采购价格。
安装成本也是不可忽视的一部分。
将巨大的风力发电机组运输到近海区域，并进行精准的安装，需要专业的船只和设备，以及经验丰富的施工团队。
海洋环境的不确定性，如风浪、潮汐等，增加了施工的难度和风险，从而进一步提高了安装成本。
其次，运营和维护成本也是重要的支出项。
由于风力发电场位于近海，对设备的监测和维护需要专门的船只和人员定期前往。
海洋的高盐、高湿环境容易导致设备腐蚀和损坏，增加了维修的频率和成本。
同时，为了保障工作人员的安全和工作的顺利进行，还需要配备相应的安全设备和防护措施。
然而，尽管近海风力发电的前期投入较大，但从长期来看，其具有一定的经济优势。
在能源产出方面，近海地区通常具有更强劲和稳定的风力资源。
相比于陆地风力发电，近海风力发电的年利用小时数更高，能够产生更多的电能。
这意味着在相同装机容量的情况下，近海风力发电能够为电网提供更多的电力供应，从而增加了收益。
随着技术的不断进步，风力发电设备的效率不断提高，成本也在逐渐降低。
新一代的叶片设计、发电机技术以及智能控制系统，使得风力发电机组能够更有效地捕捉风能，提高发电效率。
同时，规模化生产和市场竞争也促使设备制造商降低价格，从而降低了项目的初始投资。
政策支持也是推动近海风力发电经济性的重要因素。
许多国家和地区为了鼓励可再生能源的发展，出台了一系列优惠政策，如上网电价补贴、税收优惠等。
这些政策在一定程度上弥补了近海风力发电的高成本，提高了项目的投资回报率。
海上风力发电机的经济效益与风险分析
海上风力发电机的经济效益与风险分析随着全球对可再生能源的需求日益增长，海上风力发电作为清洁能源的代表之一，受到了广泛关注。
海上风力发电机具有许多优势，包括稳定的风力资源、较高的发电效率和较小的环境影响等。
然而，与此同时，海上风力发电机也面临着一些经济风险和挑战。
本文将重点分析海上风力发电机的经济效益和风险，并探讨如何最大化其经济效益并降低风险。
首先，海上风力发电机具有较高的发电效率，这使得其具备较高的经济效益。
相比于陆地上的风力发电机，海上风力发电机通常面临更加稳定和强劲的风力资源，这能够带来更高的发电量和收益。
此外，由于海上风力发电机的装机容量相对较大，其发电效率也更高，这使得每个发电机组的经济效益更加显著。
与传统的化石燃料发电相比，海上风力发电机可以有效降低运行成本和燃料成本，提高发电的经济效率。
其次，海上风力发电机在环境方面的优势使其具备可持续发展的潜力，这进一步增强了其经济效益。
相比于传统的化石燃料发电，海上风力发电是一种清洁的能源形式，几乎没有排放物的产生。
这符合全球对环保和可持续发展的追求，能够获得政府的支持和激励政策。
此外，海上风力发电机的设置还不会占用大量的土地资源，这对于土地有限的国家和地区来说是一个巨大的优势。
通过利用海上的风力资源，海上风力发电机有望成为未来可再生能源发展的重要组成部分。
然而，海上风力发电机也存在一些经济风险和挑战。
首先，相比于陆地上的风力发电机，海上风力发电机的建设和运维成本较高。
由于海上环境的恶劣条件和特殊工艺需求，海上风力发电机的建设和运维难度较大，需要更多的资金投入。
此外，由于海上风力发电机的寿命较短，其维护和维修成本也较高。
这些额外的成本将对海上风力发电机的经济效益产生一定的影响。
其次，与陆上风力发电相比，海上风力发电机面临着更高的工程风险。
由于海上环境的不稳定性和海洋工程的特殊性，海上风力发电项目的建设和运维过程中可能会面临更多的挑战和风险。
例如，受到海洋环境的侵蚀和损坏的风险，可能导致发电机组的损坏和维修成本的增加。
海上风电场输电方式的经济性分析
海上风电场输电方式的经济性分析
杜海超
【期刊名称】《黑龙江电力》
【年(卷),期】2014(036)006
【摘要】介绍了海上风电场交流输电与柔性直流输电两种组网方式及其优缺点.通过算例分析了容量为100、500、1000 MW的海上风电场投入与距离关系,对比了采用高压交流输电和柔性直流输电两种不同输电方案的经济性.在阐述这些输电方式特点和相关操作的同时,对设备的投资、运行和维护成本等进行了评估,得出海上风电场采用柔性直流输电方式更为经济.
【总页数】3页(P515-517)
【作者】杜海超
【作者单位】东北电力大学电气工程学院,吉林吉林132012
【正文语种】中文
【中图分类】TM614
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1.海上风电场输电方式应用探讨 [J], 隋红霞
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4.大规模海上风电场集群交直流输电方式的等价距离研究 [J], 刘景晖; 万振东; 李飞科
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海上风力发电机组与传统能源发电方式的比较研究
海上风力发电机组与传统能源发电方式的比较研究海上风力发电与传统能源发电方式的比较研究随着可再生能源的崛起，海上风力发电作为一种环保、可持续的能源选择受到越来越多的关注和研究。
与传统的煤炭、石油发电方式相比，海上风力发电的优势逐渐显现。
本文将对海上风力发电和传统能源发电方式进行比较研究，探讨其在环保性、经济性和可持续性方面的差异。
首先，环保性是比较海上风力发电和传统能源发电方式的重要指标之一。
传统能源发电方式（例如煤炭、石油等）会产生大量的二氧化碳和其他温室气体，对全球气候变化和环境健康产生不利影响。
相比之下，海上风力发电几乎不会产生任何温室气体和污染物，对环境的负担更小。
通过海上风力发电可以减少气候变化的影响，并降低大气污染的风险。
此外，海上风力发电还可以减少对有限资源的依赖，对土地使用的需求也较低。
其次，海上风力发电与传统能源发电方式相比在经济性方面也有一定的优势。
虽然建设海上风力发电机组的初始投资较高，但是在长期运营过程中，由于海上风力发电不需要大量燃料和燃料运输，运营成本较低。
相比之下，传统能源发电方式除了能源成本，还需要考虑燃料价格、供应稳定性和环境损害等额外成本。
另外，海上风力发电的可再生特性意味着能够利用自然资源，避免了不断购买和进口燃料的费用和政治风险。
因此，长期来看，海上风力发电的经济性更具优势。
最后，可持续性也是比较海上风力发电和传统能源发电方式的关键因素之一。
传统能源发电方式使用有限的能源资源，如煤炭和石油等，这些资源随着时间的推移逐渐减少。
而海上风力发电利用的是风能，是一种无限可再生资源，不会因为使用而消耗。
海上风力发电的可持续性能够为人类提供长期持续的能源支持，有助于解决能源安全和稳定性的挑战。
综上所述，海上风力发电与传统能源发电方式相比在环保性、经济性和可持续性方面都具有明显的优势。
传统能源发电方式带来的石油依赖、大气污染和气候变化等问题已经引起了全球的担忧，因此发展海上风力发电作为一种可替代和更可持续的能源选择变得越来越重要。
海上风力发电整机的经济性与可持续性评估
海上风力发电整机的经济性与可持续性评估随着全球对可再生能源的需求不断增加，海上风力发电作为一种具有巨大潜力的清洁能源形式，引起了广泛关注。
然而，对于投资者和政府来说，了解海上风力发电整机的经济性和可持续性显得尤为重要。
本文将对海上风力发电的整机进行经济性与可持续性的评估，并探讨其在可再生能源发展中的前景。
首先，让我们来讨论海上风力发电整机的经济性。
从投资者的角度来看，经济性是一个重要的考虑因素。
与传统的化石燃料发电相比，初期投资是海上风力发电的一大挑战。
然而，随着技术进步和规模扩大，海上风力发电成本逐渐下降。
据统计，近年来，海上风力发电的成本已经下降了大约30%，预计在未来几年内仍会继续下降。
此外，海上风力发电的运营和维护成本相对较低，因为它不需要燃料和排放物处理设备。
因此，在考虑整个生命周期成本时，海上风力发电整机显得越来越有竞争力。
除了经济性，可持续性也是评估海上风力发电整机的关键指标之一。
相比传统化石燃料发电，海上风力发电没有排放二氧化碳和其他有害气体，对气候变化具有显著的减缓作用。
此外，海上风力发电还能减少对有限资源的依赖，减少对石油和天然气等化石能源的需求。
它利用自然风力进行发电，具有较低的环境影响并且不对生态系统造成严重破坏。
海上风力发电还可以为当地经济带来就业机会，促进可持续发展。
因此，从可持续性的角度来看，海上风力发电整机是一种非常有潜力的清洁能源选择。
然而，尽管海上风力发电整机具备明显的经济性和可持续性优势，它仍面临一些挑战和限制。
首先是初期投资的高成本。
由于需要在海上建设风力发电场，所需的设备和工程造价较高。
此外，海上环境较为恶劣，对设备和结构的要求更高，会增加施工和维护成本。
其次，风力资源的可变性也是一个问题。
海上风力发电需要充足的稳定风力才能持续发电，而不同地区的风资源并不均衡。
因此，在选址和评估风电资源时需要具备丰富经验和科学方法。
最后，与陆上风力发电相比，海上风力发电面临更多的技术挑战，如海洋环境腐蚀和结构稳定性等方面的问题需要解决。
海岛输电方式的初步比选方法
海岛输电方式的初步比选方法1 输电方式比选的基本思路和标准1.1 基本思路在应用规划阶段，对海岛供电输电方式进行选择时遵循以下思路：（1）在两侧海岛电网额定频率不同，或者需要控制系统短路电流水平的场合下，交流输电方案可行性不大，最适宜的输电方式是柔性直流输电或柔性直流背靠背连接。
（2）对于柔性直流输电方案和交流输电方案均可行的的海岛供电及电网互联场合，具体采用何种输电方案，需要经过初步技术经济比较来确定。
（3）对于海岛本地电源出力变化造成电压质量差、而依赖静态无功补偿和发电机自身无功调节能力无法完全解决的场合，在应用规划阶段可以考虑柔性直流输电方案（但在深入的设计阶段中需要对柔性直流输电方案和交流输电+动态无功补偿装置方案进行技术经济比较）。
1.2 比选指标1.2.1定性比较柔性直流输电技术方案和交流输电技术方案相比，具有如下特点：（1）在一定输电距离以内，交流输电的投资低于柔性直流输电，而且交流输电的运行损耗低于柔性直流输电；（2）交流输电的可靠性和可用率指标较高；（3）柔性直流输电在使用寿命、环境影响、维护费用方面优于交流输电。
（4）柔性直流输电在系统故障后恢复、无功和电压调节、提高电能质量、提高系统阻尼控制能力，模块化施工等方面有一定优势。
1.2.2定量指标（1）输电线路的经济等价距离孤岛供电距离或孤岛电源送出距离在“经济等价距离”[23]以上的场合，柔性直流输电方案的经济性优于交流输电方案。
“经济等价距离”取决于交、直流线路成本和换流器、变电站成本，需要经过计算比较确定。
为了明确交流海缆输电和柔性直流跨海输电的“经济等价距离”，参考国外实际工程投资资料，对不同的输送容量和输送距离情况下交流海缆输电和柔性直流跨海输电的静态投资进行了比较。
比较图简示于图3.1-1。
比较中采用的经济性指标见表3.1-1。
可以看出，输电容量在50MW至200MW变化时，“经济等价距离”约在40至60km左右变化。
海上风电项目的经济效益与投资回报分析
海上风电项目的经济效益与投资回报分析海上风电项目作为一种清洁能源的开发和利用方式，日益受到国际社会的关注和重视。
在全球范围内，许多国家已经投资建设了大规模的海上风电场，通过充分利用海上风能资源，实现了碳减排和可持续发展的目标。
本文将对海上风电项目的经济效益与投资回报进行分析，旨在为决策者提供参考和指导。
首先，海上风电项目具有明显的经济效益。
相比传统的化石能源发电方式，海上风电具有较低的运营成本和燃料成本。
由于海上风能资源丰富且稳定，风电项目能够稳定地提供电力，减少对进口燃料的依赖，降低国家的能源安全风险。
此外，海上风电项目还能够创造就业机会，促进地方经济的发展。
在建设阶段，海上风电项目需要大量的人力资源和物资支持，直接带动了相关产业的发展；在运营阶段，风电场需要专业人员进行维护和管理，进一步增加了就业机会。
其次，海上风电项目的投资回报丰厚。
虽然初期投资较高，但海上风电项目具有长期稳定的收益和较高的投资回报率。
通过对项目生命周期内的投资与收益进行综合分析，可以看出，海上风电项目的投资回收期通常在10年左右。
在投资回收期之后的运营阶段，海上风电项目能够持续地产生电力收益，使得投资回报率逐渐增加。
此外，随着技术的发展和规模的扩大，海上风电的成本不断下降，进一步提升了投资回报率。
然而，要实现海上风电项目的经济效益与投资回报，仍需面临一些挑战和风险。
首先，海上风电项目的建设和运营成本较高，对投资者的资金实力要求较高。
需要考虑选择合适的投资方式和融资渠道，以降低资金成本和风险。
其次，海上风电项目的可再生能源证书（RECs）市场尚不成熟，影响了项目的收益和贸易可行性。
政府应该加强对RECs市场的支持和管理，为海上风电项目提供更多的收益来源。
此外，海上风电项目还需要解决环境影响和海上设施建设难题，以确保项目的可持续发展和社会接受度。
为了进一步提升海上风电项目的经济效益和投资回报，决策者可以采取以下措施。
首先，加强政策支持和激励机制。
海上风电场经济性及风险因素浅析
海上风电场经济性及风险因素浅析与其它新能源相比，风电具有建设周期短、投入运营快的特点，其技术相对较为成熟，发电成本接近火电成本，近年来我国风电装机以每年超过100%的速度增长。
至2009年末，我国风电计装机已达16130MW，其中全部为陆地风电。
由于我国陆地风能资源主要分布在“三北”地区，装机容量占比75%左右，但这些地区绝大部分属于中国电网的末端，电网建设相对落后，从2010年规划装机及区域电网容量看，内蒙、东北、甘肃、新疆地区风电装机已超过当地电网总容量的10%（表1），因此，未来3-4年，在特高压电网建成之前，这些区域的风电发展规模将遭遇电网消纳能力瓶颈（国际普遍经验表明，风电上网电量在电网容量3%以内对电网没有影响，5%左右时可通过适当的技术措施减少影响，10%以上将影响电网的稳定运行）。
海上风电较陆上风电相比具有风速高且稳定，年利用小时数高、不占陆地面积、对环境影响小、靠近电网负荷中心等特点。
在陆上风电短期遭遇电网瓶颈的背景下，我国启动了海上风电项目特许招标项目。
表1.“三北”地区装机容量情况（单位：万千瓦）（数据来源：各地发改委、wind资讯）一、世界海上风电发展现状目前的风电场主要分为陆上（包括滩涂）和海上（如图1）。
其中海上风电场又分为潮间带和中、深海域。
图1.风电场分类(图片来源：东莞证券)表2.陆上及海上风电场比较1．海上风电发展规模及速度海上风电开发在全世界都是新生事物，其开发难度要远大于陆上风电，从技术上来讲，海上风力发电技术要落后陆上风力发电10年左右，成本要较陆上风电高1-2倍。
目前世界海上风电主要集中在欧洲，占全球总装机量的99%。
自1991年丹麦第一座海上风电场建成到2000年十年中，仅完成了31.45MW的海上风电装机容量，随着海上风电整机技术及风电场建设技术的逐步成熟，从2000年到2008年，欧洲海上风电装机容量年复合增长率达到37.1%。
从欧洲的8个国家已有规划来看，2010年、2015年欧洲海上风电装机容量将分别达到3500MW、15000MW，未来五年欧洲海上风电将进入大规模发展期（图2）。
海上风电场输电方式经济性的比较
海上风电场输电方式经济性的比较胡荣;刘彬;黄玲玲【摘要】比较了高压交流输电方式和直流输电方式的特点,根据交直流输电方式、风电场离岸距离和电压等级的不同,给出了海上风电场输电系统的多种接线方式,并对各种方式进行了成本计算和详细分析,得出了各种输电方式、输电电压等级的适用范围.【期刊名称】《上海电力学院学报》【年(卷),期】2011(027)006【总页数】5页(P549-553)【关键词】海上风电;高压交流;高压直流;经济成本【作者】胡荣;刘彬;黄玲玲【作者单位】上海电力学院电力与自动化工程学院,上海200090;上海电力学院电力与自动化工程学院,上海200090;上海电力学院电力与自动化工程学院,上海200090【正文语种】中文【中图分类】TM614;TM727;F064.2由于海上风能资源比陆地上丰富，风速、发电量、风轮转速，以及风能利用效率都比陆地上高，因此近几年来，海上风电场技术发展迅猛［1］.大型风电场的容量可达几百兆瓦甚至几千兆瓦，由于规模较大，与陆地距离也较远，其对空间要求较大，对传输容量要求也较高，因此从经济成本和技术特点的角度看，如何选择风电场输电系统的输电方式十分重要［2］.文献［2］在考虑风速模型的基础上模拟风电场输出功率曲线，根据输出功率曲线拟合了交直流输电系统各设备费用公式.文献［3］从原理上比较了交直流输电方式的优缺点.文献［4］从电压损耗和可靠性角度对不同容量风电场的交直流输电方式进行了比较.文献［5］从电能损耗、电气设备单位成本变化、电能成本计算对不同容量风电场不同电压等级的交直流输电系统进行了对比.分析已有研究发现：对输电方式的研究从原理、电压、电能损耗、可靠性角度考虑得较多，而从经济成本角度研究的结果较为粗略，数据较少.本文在分析高压交流（HVAC）和高压直流（HVDC）输电系统的结构及特点的基础上，考虑交直流输电的不同电气接线方案，根据交直流输电方式、风电场离岸距离和电压等级的不同，给出了海上风电场输电系统的多种接线方式，并对各种方式进行实际成本计算，给出了不同输电方式和电压等级的适用范围.1 HVAC输电系统HVAC输电系统可靠性高、连接简单，是一种较成熟的技术.该系统主要由交联聚乙烯（XLPE）海底电缆、海上升压站，以及无功补偿设备3部分组成.典型的HVAC输电系统［6］见图1.图1 典型高压交流输电系统1.1 XLPE海底电缆交联聚乙烯海底电缆具有良好的导热性，不受落差限制，不需补充电缆油，维护方便，且载流能力和承受短路电流能力较强，应用广泛.1.2 海上变电站和无功补偿设备海上风电场的线路从集电系统出来后汇集到海上变电站，再通过升压变压器将电能输送到岸上的变电站.为了降低线路损耗并提高输送能力，风电场通常会配置海上升压站，其变电站的容量配置要与风电场的容量相匹配.交流输电系统的无功补偿装置（如SVC装置）可安装在电缆两侧或一侧［6］.通常电缆线路的分布电容要远大于架空线路，在交流输电系统中会产生很大的电容电流，从而明显降低电缆输送有功功率的能力，因此交流系统适合小容量、短距离的电力传输.2 HVDC输电系统随着现代HVDC技术和电力电子技术的发展，根据运行原理可将换流器分为两大类：一是需要交流系统提供换相电压，即传统的PCC换流器;二是不需要交流系统支持换相的自换相换流器，它克服了传统换流器的许多缺点，具备其自身的优势.按照直流电路的设计，自换相换流器可进一步分为电流源型换流器（Current Source Converter，CSC）和电压源型换流器（Voltage Source Converter，VSC）［7］.海上直流输电系统主要由直流电缆、换流站及其辅助设备构成，如图2所示.图2 传统高压直流输电系统2.1 直流电缆直流电缆目前有充油电缆、不滴流电缆，以及交联聚乙烯电缆等.在VSC系统中使用的是聚合物挤包绝缘电缆，这是一种挤压式单极电缆，具有体积小、强度高、重量轻、传输容量大、绝缘水平优越、环保易铺设等特点，解决了传统电缆由于绝缘体中空间电荷导致的局部高电场引起绝缘击穿，以及温度敏感引起的压力分配不均匀导致绝缘体外部过应力等问题，使电缆在恶劣的海底条件和深水条件下都可以敷设［8］.2.2 换流站换流站包括换流器、换流变压器、换流电抗器、谐波滤波器，以及直流电容.这些设备的功能如下：换流变压器为换流器提供适当大小和相位的换相电压，在直流系统发生短路故障时，其阻抗还起限制短路电流、避免换流器损坏的作用;交流滤波器用来吸收换流变压器所产生的谐波，减少谐波对交流系统的影响，同时向换流站提供无功功率，而直流滤波器用于吸收直流侧的谐波;平波电抗器能够平抑直流线路中的谐波电流，减少逆变器的换相失败，防止轻载时的电流不连续，在直流线路短路时限制换流器的峰值电流;电容器组件是和电压器并联的一系列电容器组，用于提供换流阀工作时所需要的无功功率［9］.在VSC系统中，VSC由IGBT阀桥、换流控制器、换流电抗器、直流电容和交流滤波器组成.其主要设备大为减少，并实现了模块化设计，被称为轻型直流输电.与PCC输电相比，VSC在技术上有了很大改进，其经济成本也有较大程度的降低.3 输电系统电气接线方案本文根据交、直流输电方式，风电场离岸距离及电压等级的不同，给出了海上风电场输电系统的多种接线方案，并对各种方案进行了成本计算.为了能够对方案的经济性进行可靠评估，本文的价格是在查阅大量文献及资料，并考虑了金属价格的涨落的基础上给出的，但未考虑各电气设备运行及维护的费用.3.1 成本计算模型及基础数据3.1.1 交流输电系统投资成本本文在交流电缆成本的计算中，电缆的单位购买费用是根据不同型号的电缆来计算的，电缆的单位安装费用为275 M/km［10］.在变电站成本的计算中，由于海上风电场风速变化的波动性，风电场在实际出力中为40%左右，其输出功率达不到100%，故变电站容量是按风电场的全部装机容量来考虑的，单位价格为130k/MW，价格包括了变电站安装、设计和土建费用.考虑到电压等级和输送距离的因素，无功补偿容量大小是按照表1来选取的［2］.表1 不同电压等级交流电缆所需无功补偿容量输电电压/kV输电距离/km 50 100150****3232.56597.5162.522071.0142213.0355.0400226.0452 678.03.1.2 直流输电系统投资成本本文在直流电缆成本的计算中，海底电缆的单位安装费用为250 k/km.换流站的容量与交流变电站的容量相同，是按风电场的全部装机容量来考虑的，由于有关±150 kV和±300 kV换流站单位价格的信息很少，考虑到滤波器、电抗器，以及IGBT模块的因素，假定±300 kV换流站价格比±150 kV高10%，故±150 kV和±300 kV换流站单位价格分别为250 k/MW和300 k/ MW.3.2 影响输电系统接线方案成本的因素3.2.1 距离及交直流不同输电方式的对比假设风电场与岸上距离为20 km，交流输电和直流输电系统通过150 kV电缆向岸上输送电能，其系统示意如图3和图4所示.图3 200 MW风电场150 kV交流输电系统图4 200 MW风电场150 kV直流输电系统当风电场距岸上为20 km时，参照表1，无功补偿装置容量为20 MW.海上变电站容量为200 MW，选用3芯截面为800 mm2的电缆，电缆载流量为916 A，单位价格0.582 M/km.对于直流输电系统，换流站容量为200 MW，选用双极直流输电，电缆截面面积为400 mm2，载流量为808 A，单位价格0.143 M/km.其投资成本见表2.交直流输电方式随距离变化的成本对比结果见图5.表2 200 MW风电场150 kV交直流输电投资成本M 输电方式电缆成本购买安装变电站无功补偿器总投资AC 11.64 5.5 26 0.7 43.84 DC 5.72 5.0 50 60.72图5 交直流输电方式随距离变化的成本对比3.2.2 交流输电系统不同电压等级因素假设风电场与岸上的距离为20 km，分析了交流输电系统采用不同输电电压（150 kV和220 kV）对成本的影响.当风电场与岸上距离为20 km时，150 kV交流输电系统海上变电站容量为200 MW，无功补偿容量为20 MW，选用3芯截面为800 mm2的电缆，电缆载流量为916 A，单位价格0.582 M/ km;220 kV交流输电系统变电站容量为200 MW，无功补偿容量为70 MW，选用3芯截面为400 mm2的电缆，电缆载流量为675 A，单位价格0.569 M/km.其投资成本见表3.表3 200 MW风电场不同电压交流输电成本比较电压等级/kV电缆成本购买安装变电站无功补偿器总投资M 150 11.64 5.5 26 0.70 43.84 220 11.38 5.5 26 0.98 43.863.2.3 直流不同电压等级因素考虑到不同距离下，直流输电系统采用不同输电电压（±150kV和±300kV）对成本的影响，其接线方式见图4，±150 kV和±300 kV直流输电系统成本对比见图6.当风电场与岸上距离为50 km时，±150 kV直流输电系统换流站为400 MW，选用双极直流输电，选用截面为1 000 mm2的电缆，电缆载流量为1 410 A，单位价格0.221 M/km;±300 kV直流输电系统换流站为400 MW，其单位价格考虑选用双极直流输电，选用截面为300 mm2的电缆，电缆载流量为699 A，单位价格0.175 M/ km.其投资成本见表4.表4 400 MW风电场不同电压直流输电成本比较电压等级/kV电缆成本购买安装换流站总投资M 150 22.1 12.5 100 134.6 300 17.5 12.5 110 140.0图6 ±150 kV和±300 kV直流输电系统成本对比4 经济性分析由以上分析可知，对于交流输电系统来说，电缆费用占到了总成本的40%左右，所以若要降低交流系统的成本，应当从减少电缆费用着手，如采用新型电缆材料、减少有色金属的使用;对于直流输电系统来说，换流站费用占到了总成本的80%左右，所以要想降低直流系统的成本，应当从降低换流站费用入手，如采用轻型高压直流输电，将换流站设备模块化、集成化处理.离岸距离、交直流输电方式和电压等级的选取对输电系统的影响具体分析如下.（1）60 km内的风电场其高压直流输电方式成本比高压交流输电方式高，且风电场规模越大，差价也越高.因此对于近海风电场，更适合采用交流输电方式，对于深海风电场，更适合采用直流输电方式.（2）高压交流输电系统采用220 kV比150 kV经济成本略高，高压交流输电系统适用于小容量近距离传输.这主要是因为高压直流换流站设备多，体积大，安装及敷设费用较高.对不同电压等级的交流输电来说，高电压等级的绝缘成本、保护费用，以及控制设备复杂程度、无功功率的补偿要求略高.（3）高压直流输电系统适用于大容量远距离传输，在距岸上100 km内，选用±150 kV比± 300 kV输电更经济.这是因为对不同电压，其换流站里保护设备、控制设备的复杂程度、设备绝缘程度不一样.±300 kV比±150 kV的费用高出10%左右.5 结语本文根据交直流输电方式，风电场离岸距离和电压等级的不同，给出海上风电场输电系统的多种接线方式，并对各种方式进行成本计算和经济性分析.通过分析可知，交流输电方式更适合短距离小容量，当风电场容量较大、离岸距离较远时，采用高压直流输电方式更经济.无论是交流还是直流输电，对同一输电方式采用高一等级的电压，会对设备的绝缘、容量及控制提出更高要求，故费用也相对更高，但随着输电距离的增加，由于高一等级电压的电缆可以输送更多容量的电流，单位输电成本也会相对降低.（编辑苏娟）【相关文献】［1］刘海波，赵鑫，杨家胜.海上风电场低频+高压直流输电电气接线方案研究［J］.人民长江，2011，42（3）：39-42.［2］LAZAROS L P.Economic comparison of HVAC and HVDC soltions for large offshore wind farms under special consideration of reliability［D］.Stock-Holm，Sweden：Royal Institute of Technology Department of Electrical Engineering，2005.［3］CHAUDHARY SK，TEODORESCU R，RODRIGUEZ P.W ind farm grid integration using VSC based HVDC transmission-an overview［C］//ENERGY 2008.IEEE.IEEE Energy 2030，2008：1-7.［4］ACKERMANN T，BARBERIS N Negra，TODOROVIC J.Evaluation of electrical trans-mission concepts for large offshore wind-farms［R］.［2005-10-26］.http：///public/SeaCon/Proceedings/Copenhagen.Offshore.Wind.2005/documents /papers/Grid_connection/T.Ackermann_Evaluation_of_Electrical_Transmission_Concept.pdf.［5］BRESESTI Paola，KLING W L，RALPH L，et al.HVDC connection of offshorewind farms to the transmission system［J］.Energy Conversion，IEEE Transactions on，2007，22（1）： 37-43.［6］朱宜飞，陶铁铃.大规模海上风电场输电方式的探讨［J］.中国工程科学，2010，12（11）：89-97.［7］周丹.基于电压源型换流器的多端直流输电系统控制仿真研究［D］.武汉：华中科技大学，2008.［8］侯慧，游大海，尹项根.轻型高压直流输电技术的发展与应用［J］.电力建设，2005，26（11）：28-30.［9］赵国梁，吴涛.HVDC技术的发展应用情况综述［J］.华北电力技术，2008（6）：28-34. ［10］SCHOENMAKERS Dirk.Optimization of the coupled grid connection of offshore wind farms［D］.Eindhoven，Holland： Technical University of Eindhoven，2008.。
浅析海上风电场电力主系统运行方式
浅析海上风电场电力主系统运行方式西安热工研究院有限公司，陕西西安 710000摘要：本文根据目前国内某海上风电场220kV海上升压站的实际接线方式，分析了海上风场高压海缆及配电装置的几种运行方式，通过运行方式对比、数据分析、计算的方法，得出海上风电场最安全、稳定、经济的运行方式。
关键词：海上风电；海上升压站；系统主接线；运行方式0 前言近年来我国近海海上风电已进入规模化发展阶段并趋于饱和，未来海上风电发展趋势将呈现深远海开发的特点，由此带来对深远海长距离发输电的考验，如何提高海上发输电系统的稳定性、可靠性、持久性将成为海上风电场安全稳定运行所在。
本文分析了海上风电场220kV海上升压站电力系统运行方式[1]，并对海上升压站几种常见接线方式，对海上风电场电力系统出力的稳定性、可靠性、经济性进行了论述，以供同仁参考。
1 海上风电场的电气主接线方式以规划总装机容量400MW标准海上风场为例，一般设置一座220kV海上升压站，采用2回3×500mm²的220kV海缆送至陆上开关站，最终接入系统电网。
海上升压站电气主接线，如下：220kV侧为2回进线、2回系统出线，采用单母线分段接线。
35kV侧本期为2组单母线分段接线，每段母线分别接1回主变出线、4回风电机组进线、1回母设柜、1回接地变或接地变兼站用变进线。
2 海上风电场的运行方式海上风电场海上升压站高压配电装置及高压海缆有以下几种运行方式。
2.1 正常运行方式海上升压站高压配电装置1号主变、2号主变进线断路器闭合，1号海缆、2号海缆出线断路器闭合，母线分段开关打开；35kV配电装置1号主变I段及III 段母线进线断路器闭合，2号主变II段及IV段母线进线断路器闭合，两组35kV 母线分段开关均打开。
2台主变及2回高压海缆呈两组线变组接线,接线方式如图1所示。
图1 正常运行方式2.2 高压海缆并列运行方式海上升压站高压配电装置1号主变、2号主变进线断路器闭合，1号海缆、2号海缆出线断路器闭合，母线分段开关闭合；35kV配电装置1号主变I段及III 段母线进线断路器闭合，2号主变II段及IV段母线进线断路器闭合，两组35kV 母线分段开关均打开。
海上风能与大型海上发电用内燃机系统的经济性评价
海上风能与大型海上发电用内燃机系统的经济性评价近年来，随着气候变化与可持续发展的重要性日益凸显，海上风能和大型海上发电用内燃机系统成为了备受关注的话题。
本文将对海上风能和大型海上发电用内燃机系统的经济性进行评价。
1. 海上风能的经济性评价海上风能是指利用海上的风力来产生电能。
与传统的火力发电相比，海上风能具有许多优势。
首先，海上风能具有稳定的风力资源，相比于陆地上的风力资源更加可靠。
其次，海上风能可以充分利用大面积无遮挡的海上空间，可以容纳更多的风能设备，提高发电效率。
此外，海上风能相比于陆地风能还可以避开陆地的环境限制和社会反对，减少开发风险。
然而，海上风能的建设和运营成本相对较高，这是制约其发展的关键因素之一。
首先，由于海上环境的复杂性和恶劣性，海上风电设备需要具备更高的强度和耐久性，这导致了设备成本的增加。
其次，由于海上施工的复杂性和时间成本的增加，海上风能项目的建设周期较长，进一步增加了项目的投资。
此外，海上风能还面临着维护和运营费用的增加，如定期维护和设备更换等。
然而，尽管海上风能的建设和运营成本相对较高，但随着技术的不断进步和规模效应的发挥，其经济性正在逐步提高。
随着风力发电设备的规模增加，设备成本在不断下降。
此外，新型的风力发电技术和智能化管理系统的应用也有助于提高海上风能的发电效率和降低运营成本。
因此，随着时间推移，海上风能有望成为更具竞争力的可再生能源。
2. 大型海上发电用内燃机系统的经济性评价除了海上风能，大型海上发电用内燃机系统也是一种常见的海上发电技术。
大型海上发电用内燃机系统是利用内燃机驱动发电机发电，通过燃烧燃料转化为机械能驱动发电机，产生电能。
和海上风能相比，大型海上发电用内燃机系统具有一些独特的优势。
首先，大型海上发电用内燃机系统具有灵活性和可调节性。
与风能发电不同，内燃机发电不受天气条件的限制，可以根据电网需求进行灵活的调节。
其次，大型海上发电用内燃机系统的建设周期相对较短，可以更快速地投入使用。
海上风电场输电系统选择
用架空线路、海底电缆(以下简称“海缆”) 线路及架空-海缆混合线路。
不同线路形式的运行维护和故障类型也不尽相同，并会由此影响输电的可靠性。
3.1 海上架空线路架空线路以投资小、建设周期快、施工简便、易发现故障和隐患、维护和检修方便等特点，在高压输电系统中得到了广泛应用。
随着技术力量的提高，架空线路以其独有的优势逐渐在海岛清洁能源并网、向海岛孤立负荷供电等跨海工程中占有一席之地。
架空线路导线种类多样，不受电压等级和输送容量的制约，但是杆塔施工难度较大。
目前国内已投运的跨海工程中，深圳大铲岛前湾LNG 220 kV 送出线路，跨海段采用同塔双回架图2 交流海缆输送距离与输送容量曲线图图1 不同并网方式输电容量与距离的关系输送距离/km50100200150250300VSC-HVDC 或LCC-HVDCVSC-HVDCVSC-HVDCHV AC(245 kV)HV AC(245 kV)HV AC 最高170 kVHV AC 或VSC-HVDC 或VSC-HVDC 或VSC-HVDCLCC-HVDC10306020508040输送距离/m500 kV cos φ=0.95220 kV cos φ=0.95500 kV cos φ=0.98220 kV cos φ=0.98500 kV cos φ=1.0220 kV cos φ=1.0704 经济性分析工程投资包括建设成本和运行费用。
建设成本包括变电站(换流站)部分和输电线路部分。
直流并网方式下，每回线路可少1根海缆或架空线)，但换流站费用较高，因此，建设费用高于交流并网方式。
从运行费用考虑，相同输送容量下，直流输电系统的损耗仅为交流系统2/3。
因此，当海缆输电距离达到某个值，交、直流方式的工程投资相同。
相关研究表明，该临界距离在80 km 左右[5,8]。
相同输电线路形式下，交、直流系统的投资比较如图4所示。
交流海缆的损耗由线芯的交流电阻损耗、绝缘损耗、金属套和铠装的损耗组成，而直流海缆损耗比较单一。
海上风电并网与输送方案比较
海上风电并网与输送方案比较目前社会发展对能源使用的需求度日益增加，特别是对于清洁、便利、高效能源的使用需求量持续攀升，特别是电力资源使用方面，则直接导致了各个经济高速发展地区用电供需紧张的不利发展局面，同时我国在电力供应在传统方式上已形成固定的发展规模，在原有的供应方式方法及技术上很难有更多的扩展，这也催生了包括海上风力发电在内的新型电力供应技术的应用及推广，使得电力储备紧张的状况得到有效的缓解。
也促使我们进一步加强对海上风电并网及输送方式的探讨和关注度，尽可能地为社会发展做出更多的贡献。
我国海上风电发展现状我国海面疆域幅员辽阔，海上风电资源储量丰富，具有资源丰富、发电利用小时数高、不占用土地、不消耗水资源和适宜大规模开发等优势特点，尤其是近年来国家大力提倡发展高效、清洁能源及供应技术方式的政策号召，为大面积开展海上风电供应提供了良好的社会发展平台。
但是从客观的发展现状来看我国海上风电发展，相对于欧洲发达国家来讲发展进度较晚，其整体发展没有形成一个有效的行业规划，管理协调能力相对较弱，最为主要的是基础工作相对缺失，工作进度与社会发展快节奏相对滞后，一系列配套工作诸如：海洋观测、水文监测等工作以及相关设备和基础设施建设没有跟上快节奏的发展步伐；此外海上风电的技术公关和操作人员还有待完善和补充。
但随着国家近年来对海上风电发展的重视加大了对其投入力度，使得海上风电建设速度将明显加快，整体呈现出健康、规模化的良好发展态势。
海上风电并网及输送的影响因素其影响的主要因素表现为风资源的不确定性和风电机组本身的运行特性导致风电机组输出功率的波动。
当前海上风力发电机组大多采用软并网方式，由于电路繁多启动时需要大量的电力支持造成较大的冲击电能。
受海风风速的影响，风机的运行会自动出现退出运行状态，造成了电压不稳定的现象发生。
同时机械设备运行的不稳定性会对海上风电的发电功率和发电量皆不稳定，输出功率不恒定值。
设备在运行过程当中，运行过高会导致电力输送出现加到的波动，直接导致部分地区或地域的供电分配不均衡，使得电网覆盖范围内电力供应出现混乱的状况。
深远海风并网三种输电技术比较
深远海风并网三种输电技术比较利用远海风能是海上风电未来发展的重要趋势，德国、英国等海上风电大国都已布局深远海域风电项目。
欧洲、美国及日本远海风电可开发资源储量丰富，并且占海上总可开发资源的比例均超过60%。
从风资源分布上来看，根据国家气候中心研究结果显示，我国海域5~50米水深、70米高度海上风能储量约5亿千瓦，而50米水深以上的深水区域风能储量约为13亿千瓦，占比超过60%，远高于浅水区域。
（按照国际通用惯例以及实际工程经验，一般认为水深大于50米为深海风电，场区中心离岸距离大于70千米为远海风电）。
全球远海风电储量与近海风电场相比，深远海风电场的送出通道与并网方式面临更严苛的要求。
大容量海上风电远距离送出是深远海风电开发利用的关键环节。
目前主要有三种输电技术可以实现海上风电并网：高压交流（high voltage alternating current, HVAC）送出、高压直流（high voltage direct current, HVDC）送出以及分频输电（fractional frequency transmission system,FFTS）送出技术。
HVAC的海上风电送出基于高压交流输电技术（HVAC）的海上风电送出方案仍然是目前并网的主要方式。
海上风机输出工频电能经海上升压站汇集升压后，由工频交流电缆送出并最终接入陆地电网。
海上风电HVAC并网方式工频高压交流送出方式结构相对简单、技术成熟、工程经验丰富，但由于电缆充电电流和充电功率的限制，传输距离有限，且电压等级越高，充电电流越大，一般只适用于离岸小于70 km、容量小于400MW的近海风电场送出。
在电缆两端进行无功补偿是延长电缆输送距离的有效手段之一，但技术上由于电缆载流量的约束，无功补偿容量有限。
若想进一步延长输送距离，需要换用截面积更大的电缆或在海上增设无功补偿站进行中端补偿。
目前世界上采用HVAC并网且离岸最远的海上风电场是位于英国北海地区的Hornsea ProjectOne。
海上风电制氢技术及经济性对比分析
海上风电制氢技术及经济性对比分析发布时间：2022-05-12T11:39:22.880Z 来源：《科技新时代》2022年3期作者：陈冲王峰郭玮张康[导读] 随着海上风电装机规模日益增大，提高风能利用率成为研究重点。
风电制氢技术是提高风能利用率的有效手段。
华电重工股份有限公司北京市丰台区 100070摘要：随着海上风电装机规模日益增大，提高风能利用率成为研究重点。
风电制氢技术是提高风能利用率的有效手段。
对海上风电制氢原理和技术特征进行分析，围绕海上风电岸上制氢，海上风电平台制氢船舶运氢和海上风电平台制氢管道运氢的风电制氢技术方案进行经济性对比分析，为选择最优的海上风电制氢技术方案提供参考依据，更好地发挥出海上风电制氢技术的积极效能。
关键词：风电、海上风电、风电制氢技术；经济性分析；发展前景 1引言可再生清洁型能源中，风电是重要类型之一。
在风电产业中弃风情况对风电生产效率和发电效益有重要影响。
风电制氢技术是风电产业中解决弃风问题的重要方法，对于解决风电就地消纳、发展分散式发电技术，提高风电能源利用效率有着重要意义。
2海上风电制氢原理及技术特征海上风电制氢的原理是将风力发电超出电网接纳能力的部分用非并网的方式进行利用，通过电解水制氢得到氢气，经过储存、运输，进行多样化利用。
风电制氢技术具有很强的适应性。
风力发电机要将电能通过变流装置输送至电网，将弃风能源为氢电解池供电，因此风电机组具有很强的适应性。
3不同海上风电制氢技术经济性对比海上风电制氢技术方案主要包括海上风电岸上制氢技术、海上平台制氢和船舶运输技术、海上平台制氢和管道运输技术。
海上风电岸上制氢方案中，组成部分包括海上风电场、海上升压站、陆上变电站、陆上换流站、制氢站、电缆。
海上风电机组输出交流电，经过海上升压站汇流，升压后有海底电缆输送到陆上换流站，转换为直流电后再经过变电站将电能输送给岸上制氢站。
海上平台制氢和船舶运输方案中，组成部分包括海上风电场、海上换流站、海上制氢站、陆上运输站、运输船舶。
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文 章 编 号 ： １０ ４ ２ （ ０ １０ ０４ ０ ０ ６— ７ ９ ２ １ ） ６－ ５ ９— ５
海 上 风 电场 输 电方 式 经 济 性 的 比较
胡 荣， 刘 彬， 黄玲玲
２０９ ） ００ ０
（ 上海电力学院 电力 与 自动化工程学 院，上海
摘
要 ：比较 了高压交流输 电方式和直流输 电方式 的特点 ， 根据交直 流输电方式 、 风电场离岸距离和 电压等
Ｋｅ ｒ ｏ ｓ ｏ ｅ ｗｉ ａ ｍ ；ＨＶＡＣ；ＨＶＤＣ；ｅ ｏ ｏ ｃ ｃ ｓ ｙ ｗｏ ｄｓ： ｆ ｈ ｒ ｎｄ ｆ ｒ ｃ ｎ ｍｉ ｏ ｔ
由于海上风能资源 比陆地上丰富 ， 风速 、 发电 量、 风轮转速 ， 以及风能利用效率都 比陆地上高 ， 因此 近几 年来 ， 上 风 电场 技 术 发 展 迅 猛 ¨ ． 海 Ｊ大 型风电场的容量可达几百兆瓦甚至几千兆瓦 ， 由
Ｅｃ ｎ ｍ ｉ ｍ ｐ ｒｓ ｎ ｏ ａ ｓ ｉｓｏ ｏ ｏ ｃ Ｃｏ ａ ｉｏ ｆＴｒ ｎ ｍ ｓｉｎ Ｓ ｓｅ ｆＯｆｓ ｏ ｅ Ｗ ｉ ｄ Ｆａ ｍ ｙ ｔｍ ｏ ｆ ｈ ｒ ｎ ｒ
ＨＵ Ｒ ｎ ，Ｌ Ｕ ｉ ｏ ｇ Ｉ Ｂ ｎ，ＨＵＡＮＧ Ｌ ｎ － ｎ ｉｇｌ ｇ ｉ
理、 电压 、 电能损耗 、 可靠性角度考虑得较多 ， 而从
通 讯作者 简介 ：胡荣 （ ９２一） 女 ， １６ ， 副教授 ， 湖北武汉人． 主要研究 方向为 配电网优化规划 及 配电 网评估 与改造 等
Ｅ ｍａｌ ｈ ｒ ｎ ６ ＠ １ ６ ｃ ｍ． — ｉ： ｕ ｏ ｇ ２ ２ ．ｏ
基 金项 目：上海市教育委员 会重点 学科建设 项 目（５ ３ ３ ； 海市人才 发展基 金 （ｏ ９ ２ ） Ｊ１０ ） 上 ２ｏ ｏ ６ ．
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海上变电站 海底 电缆
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无功补偿
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图 ２ 传 统 高 压 直 流 输 电 系统
设备
图 １ 典 型高压交流输电系统
２ １ 直 流 电缆 ．
直 流 电缆 目前 有充 油 电缆 、 滴 流 电缆 ， 不 以及
１１ Ｘ Ｐ ． Ｌ Ｅ海 底 电缆
交联 聚 乙烯 电缆等 ． ｖ ｃ系统 中使 用 的是 聚合 在 ｓ 物挤包 绝缘 电缆 ， 这是 一种 挤压 式单 极 电缆 ， 有 具 体积 小 、 度高 、 量轻 、 强 重 传输 容量 大 、 绝缘 水平优 越 、 保易 铺设 等特点 ， 环 解决 了传 统 电缆 由于绝 缘 体 中空 间电荷 导致 的局 部 高 电场 引起 绝 缘 击穿 ， 以及 温度 敏感 引起 的压力分 配 不均匀 导致 绝缘 体 外部 过应 力等 问题 ， 电缆 在 恶 劣 的海 底 条 件 和 使 深水 条件 下都 可 以敷 设 Ｊ ．
于规 模较 大 ， 与陆 地距 离 也较 远 ， 对空 间要 求较 其
场输 出功率曲线 ， 根据输 出功率曲线拟合 了交直 流输电系统各设备费用公式． 文献 ［ ］ 原理上 ３从 比较 了交直流输 电方式 的优 缺点． 文献 ［ ］ ４ 从电 压损 耗 和可靠 性角 度对 不 同容量 风 电场 的交直 流 输电方式进行 了比较． 文献 ［ ］ 电能损耗 、 ５从 电气 设备单位成本变化 、 电能成本计算对不 同容量风 电场不 同电 压 等 级 的交 直 流 输 电 系统 进 行 了对
时 的 电流不连 续 ， 在直 流线 路 短 路 时 限制 换 流器 的峰值 电流 ； 电容 器 组 件是 和 电压 器 并联 的一 系
路， 在交流输电系统 中会产生很大的电容电流， 从
而明显降低电缆输送 有功功率 的能力， 因此交流 系统适合小容量 、 短距离的电力传输．
２ Ｈ ＤＣ输 电 系统 Ｖ
换 流站包 括 换 流 器 、 流 变 压 器 、 流 电抗 换 换 器、 谐波 滤波 器 ， 以及直 流 电容 ． 这些 设备 的功 能 如 下 ： 流 变 压 器 为换 流 器 换 提 供适 当大小 和相 位 的换 相 电压 ， 直 流 系统 发 在
生短路故障时， 其阻抗还起限制短路电流 、 避免换 流器损坏的作用 ； 交流滤波器用来 吸收换流变压 器所产生的谐波 ， 减少谐波对交流系统的影响 ， 同 时向换流站提供无功功率 ， 而直流滤波器用于吸 收直 流侧 的谐 波 ； 波 电抗 器 能 够 平 抑 直 流线 路 平 中的谐波电流 ， 减少逆变器的换相失败 ， 防止轻载
器； 二是不 需要 交 流 系统 支 持 换 相 的 自换 相 换 流
交 直流输 电 的不 同 电气 接 线 方 案 ， 根据 交 直 流输 电方式 、 电场 离岸 距离 和 电压等级 的不 同 ， 出 风 给 了海上 风 电场输 电 系统 的多 种 接 线方 式 ， 对 各 并 种方式 进行 实 际成 本 计 算 ， 出 了不 同输 电 方式 给 和 电压 等级 的适用 范 围 ．
随着现代 Ｈ Ｄ Ｖ Ｃ技术 和电力 电子技术 的发
展 ， 据运 行原 理可 将换 流 器分 为两大类 ： 根 一是 需
胡
荣， ： 等 海上风电场输电方式经济性的 比较
５１ ５
列 电容器 组 ， 于提 供 换 流 阀工 作 时所 需 要 的无 用 功 功 率 ． 在 Ｖ Ｃ系统 中 ，Ｓ Ｓ Ｖ Ｃ由 ＩＢ Ｇ Ｔ阀桥 、 流控制 换 器 、 流 电 抗器 、 流 电容 和 交 流 滤 波器 组 成． 换 直 其 主要 设 备 大为 减少 ， 并实 现 了模块 化设 计 ， 称为 被 轻 型直 流输 电． Ｐ Ｃ输 电相 比， Ｓ 与 Ｃ Ｖ Ｃ在 技 术 上 有 了很 大 改进 ， 经济 成本 也有 较 大程 度 的降低 ． 其
上的变电站． 为了降低线路损耗并提高输送能力， 风 电场 通 常会 配置 海 上 升 压 站 ， 变 电站 的容 量 其
配置要 与 风 电场 的容 量相 匹配 ． 流输 电系 统 的 交 无功补 偿 装 置 （ Ｓ 如 ＶＣ装 置 ） 安 装在 电缆 两 侧 可 或一侧 引． 通常 电 缆 线 路 的分 布 电 容 要 远 大 于架 空 线
海上 直流输 电系 统 主要 由直 流 电缆 、 流 站 换 及其 辅助 设备构 成 ， 图 ２所示 ． 如
海上决漱 ， 删
１ ＨＶ ＡＣ输 电 系统
ＨＶ Ｃ输 电系统 可靠 性高 、 Ａ 连接 简单 ， 一种 是 较 成 熟 的 技 术 ．该 系 统 主 要 由 交 联 聚 乙 烯 （ Ｌ Ｅ 海 底 电缆 、 上 升 压 站 ， ＸＰ ） 海 以及无 功 补 偿设 备 ３部分 组成 ． 型 的 Ｈ ＡＣ输 电系统 见 图 １ 典 Ｖ ．
器， 它克服了传统换流器的许多缺点 ， 具备其 自身 的优 势． 照直 流 电路 的设 计 ， 按 自换相 换 流器可 进
一
步 分 为 电 流 源 型 换 流 器 （ Ｃ ｒ ｎ ｏｒｅ ｕｒ ｔ ｕｃ ｅ Ｓ
Ｃ ｎ ｅｔ ，Ｃ Ｃ ）和 电 压 源 型 换 流 器 （ ｏｔ ｅ ｏ ｖｒ ｒ Ｓ ｅ Ｖ ｌ ｇ ａ Ｓｕｃ ｏ ｖｒ ｒＶ Ｃ）７． ｏｒｅＣ ｎｅｔ ， Ｓ Ｅ ｅ ］
ｃ ｍｐ ｒ ｄ ｏ ａ ｅ ．Ａｃ ｏ ｄｎ ｏ ｔ ｅ ｄ ｆ ｒ ｎ ｒ ｎ ｍｉ ｉｎ ｔｃ ｎ ｌ ｇ ｅ ，ｔ ｅ ｄ ｓ ｎ ｅ ｂ ｔ ｅ ｈ ｆ ｈ ｒ ｃ ｒ ｉ ｇ ｔ ｈ ｉ ｅ ｅ ｔ ｔ ｓ ｓ ｏ ｅ ｈ ｏ ｏ ｉｓ ｈ ｉｔ ｃ ｅｗｅ ｎ ｔ ｅ ｏ ｓ ｏ ｅ ｆ ａ ｓ ａ ｗｉ ｄ ｆｒ ａ ｄ ｔ ｅ ｍａｎ ａ ｄ ａ ｄ ｔ ｅ ｄ ｆ ｒ ｎ ｆｖ ｌ ｇ ｅ ｅ ，ｄ ｆ ｒ ｎ ｉ ｄ ｆ ｅｅ ｔ ｃ ｌｗｉ ｎ ｎ ａｍ ｎ ｈ ｉｌ ｎ ｎ ｈ ｉ ｅ ｅ ｔｏ ｏｔ ｅ ｌ ｖ ｌ ｉ ｅｅ ｔ ｋｎ ｓ ｏ ｌｃ ｒ ａ ｒ ｇ ａ ｉ ｉ ｓ ｓｅ ａ ｅ ｎｒ ｄ ｃ ｄ； ｔ ｅ ｏ ｒ ｒ ｎ ｍｉｓ ｎ ｃ ｎ ｍｉ ｃ ｓｓ ｒ ｃ ｌ ｕ ａｅ ｙ ｔ ｍ ｒ ｉ ｔ ｕ ｅ ｏ ｈ ｐ ｗｅ ｔ ｓ ｓ ｉ ｅ ｏ ｏ ｃ ｏ ｔ ａ ｏ ａ ｅ ａｃ ｌｔ ｄ； ｔ ｅ ａ ｇ ｏ ｈ ｒ ｎ ｅ ｆ ｔａ ｓ ｓ ｉｎ ｓ ｓ ｍｓ ａ ｄ ｖ ｌ ｇ ｅ ｅ ｒ ｎ ｌｚ ｄ ｒ ｎ ｍｉｓ ｙ ｔ ｎ ｏ ｔ ｅ ｌｖ ｌａ ｅ ａ ａｙ ｅ ． ｏ ｅ ａ
上
海
电
力
学
院
学
报
经 济成本 角度研 究 的结 果较 为粗 略 ， 数据较 少 ． 本文 在 分 析 高 压 交 流 （ Ｖ Ｃ 和 高 压 直 流 Ｈ Ａ ）
（ Ｖ Ｃ 输 电 系统 的结 构 及 特 点 的基础 上 ， 虑 Ｈ Ｄ ） 考
要 交 流 系统 提 供 换 相 电压 ， 传 统 的 Ｐ Ｃ 换 流 即 Ｃ
（ ｃｏｌｆＥｅｔｃ ｏ ｅ ｎ ｕｏ ａｉ ｎ ｉ ｅ ｎ ， Ｓｈｏ ｏ ｌ ｒ ｗ ｒ ｄＡ ｔｍ ｔ ｎＥ ｇｎ ｒ ｇ ｃ ｉＰ ａ ｏ ｅｉ
Ｓ ａｇ ａ ｎｖ ｉ ｌ ｔｃＰ ｗ ｒ， ｈ ｎｈ ｉ ００ ０ ｈｎ ） ｈ ｎ ｈ ｉ ｉ￣ ｔ ｏ ｅ ｒ ｏ ｅ Ｓ ａ ｇ ａ Ｕ ｅ ｙ ｆＥ ｃ ｉ ２ ０ ９ ，Ｃ ｉ ａ
２ ２ 换流 站 ．
交联 聚 乙烯海 底 电缆 具 有 良好 的导 热 性 ， 不
受落差 限制 ， 不需补充 电缆油 ， 维护方便 ， 且载流 能力 和承受 短路 电 流能力 较强 ， 应用 广泛 ．