世界首个多端柔性直流输电工程落户南澳岛

2019年02月27日来源:

  在提倡清洁能源的今天,风力作为一种重要的清洁能源,在电力领域被广泛应用。汕头市南澳县,广东唯一的海岛县,地处台湾海峡喇叭口西南端,属于东南季风带,风力资源丰富。据统计,在南澳县,有超过200台大风车在为南澳提供电力。2013年12月,世界第一个多端柔性直流输电示范工程——南澳±160千伏多端柔性直流输电示范工程在南澳建成使用。

   记者近日在南澳金牛换流站进行采访时了解到,南澳±160千伏多端柔性直流输电示范工程的建立,标志着多端柔性直流输电控制保护这一世界难题被首次攻克,也意味着南澳风力发电所贡献的电能将被联入内地电网——在项目建成至今两年多时间内,南澳已经向内地输送了超过4亿千瓦时的电量。 ■南方日报记者 胡克雅

   新技术可减少5%—10%的能源耗损

   在南澳县金牛换流站顶楼,一组名为换流阀机器正在稳定工作,它们将南澳风电的不稳定电流转换成稳定的电流,输往南澳县每个角落,在满足南澳县用电的同时,也将多余的电能通过海底电缆输往汕头。这是柔性直流输电技术的核心,那什么是柔性直流输电技术?

   据南方电网相关工作人员介绍,“柔性”是相对于常规直流输电技术而言,采用了先进的大功率电力电子器件组成的电压源换流器(VSC),可以依据电网需要,灵活快捷地改变电能输送的大小和方向,并提供更优质的电能质量。采用模块化多电平技术(MMC),规模、容量、电压等级等关键工程参数都可以依据工程需求与电能传输距离量身定制,灵活实现。“其实这种技术国外在10年前已经拥有,但全球已投运的柔性直流输电工程均为点对点两端系统,尚无多端柔性直流输电工程投入商业运行。而我们经过多年研发,直接跳过双端,达到了多端的水平。”该工作人员说。

   南澳多端柔性直流输电工程项目工程师许树楷告诉记者,“多端”则是相对于“两端”而言,指两端以上的柔性直流输电工程,两端直流输电系统无法实现对多个电源点(如风电场、分散式小水电等)的接入或多个负荷点的同时供电,多端系统可以将多个海上风电场、孤立海岛与大陆连接起来,构成直流网络,在节省投资与减少海域资源占用的情况下,既满足海岛电力需求的同时还能将富余电能送往大陆。“这种新技术,第一是占地面积小,将各种模块集成起来,仅需很小的地方就能运行,第二是能节约资源,算下来,可以节约5%—10%左右。”许树楷说。

   多端柔性直流输电工程目前分别在南澳岛上的青澳、金牛各建设一座换流站,在澄海区建设一座换流站,三个站容量分别为5万千瓦、10万千瓦和20万千瓦,建设直流电缆混合输电线路40.7公里。在建成的两年里,已经向内地输送了超过4亿千瓦时的电量。

   风电为什么选择南澳?

   南澳岛风力资源丰富,是理想的风力发电场。金牛换流站的工作人员向记者出示了一组数据,据近年风况实测和20年风速资料整理表明,南澳风电场年平均风速达8.5-10.5米/秒,有效风能密度达1101瓦/平方米,年有效利用时数超3000小时。这意味着南澳全岛(包括沿海区域)可发展风能总容量有60万千瓦。

   在对清洁能源重视程度日益提升的今天,南澳丰富的风力资源引来了国内外电力领域多家企业的投资。自1989年南澳建立第一台风力发电设备至今,共有国内外7家公司通过独资、国内融资、中外合资及股份制合作的形式参与南澳风电场的建设,先后引进瑞典、丹麦、美国等国家的90千瓦-850千瓦各型风力机超过200台,装机容量12.9万千瓦,年发电量可达3亿千瓦时。

   而从广东省内看,全省共有27家风电企业,其中13家风电企业落户南澳——全省装机容量94.169mw,南澳占到了18%。其中,岛上最大的风电企业华能汕头风力发电有限公司(青澳风电场),在青澳湾共有53台风机,在2012年发电量为1.165亿千瓦时。