海上風電場

海上風電場

海上風電場多指水深10米左右的近海風電。

海上風力發電場概述

海上風電場海上風電場

丹麥輸電網 1998 年總發電量總計 10 吉瓦。在建或未建的海上風電場總計 4.1 吉瓦。丹麥西部和東部電網沒有直接併網,而是採用 AC( 交流輸電線 ) 方式併入德國和瑞典的輸電系統。其它風電場與瑞典、挪威和德國的聯網方式採用直流方式。

海上風電場的併網本身並不是一個主要技術問題,該技術人所共知。但是為確保經濟合理性,對偏遠海上風電場的併網技術進行最佳化非常重要。

丹麥第一批商用海上風電場位於距離海岸 15 ~ 40 千米的海域,水深 5 ~ 10 或 15 米,風電場裝機在 120 到 150 兆瓦之間。第一批風電場 (2002 年 ) 使用 1.5 兆瓦的風力發電機,該機型需在陸地上試運行 5 年。

關於丹麥 Horns Rev 風電場與電網連線,當時提出了許多的技術方案,其中包括用從 400KV 到 150KV 的電纜對多風力發電場進行連線,高壓直流輸電以及用單根 150KV 電纜僅對第一個風力發電場連線。最終解決方案選擇了單根 150KV 電纜連線方案。但是在海上變電站預留了空間,為將來交叉連線做準備。

2. 敷設海底電纜

海上風電場通過敷設海底電纜與主電網並聯,此種技術眾所周知。為了減少由於捕魚工具、錨等對海底電纜造成破壞的風險,海底電纜必須埋起來。如果底部條件允許的話,用水沖海床 ( 使用高壓噴水 ) ,然後使電纜置人海床而不是將電纜掘進或投入海床,這樣做是最經濟的。

3. 電壓

丹麥規劃的 120-150 兆瓦的大風電場可能與 30 ~ 33 千伏的電壓等級相聯。每個風電場中,會有一個 30 ~ 150 千伏變電站的平台和許多維修設備。與大陸的聯結採用 150 千伏電壓等級。

4. 無功功率,高壓直流輸電

無功功率和交流電相位改變相關,相位的改變使能量通過電網傳輸更加困難。海底電纜有一個大電容,它有助於為風電場提供無功功率。這種在系統中建立可能是最佳的可變無功功率補償方式決定於準確的電網配置。如果風電場距離主電網很遠,高壓直流輸電 (HVDC) 聯網也是一個可取的方法。

5. 遠程監控

顯然,海上風電場遠程監控要比陸地遠程監控更重要一些, Tunoe Knob 和 Vindeby 海上風電場採用遠程監控已達數年。

人們預測這些風電場用 1.5 兆瓦的大機組,在每件設備上安裝一些特別的感測器,以用來連續地分析感測器在設備磨損後改變工作模式而產生的細微振動,這樣可能會帶來一定的經濟效益。同樣地,為了確保機器得到適當的檢修,工業中一些產業也需要對這項技術非常了解。

6. 定期檢修

在天氣條件比較惡劣的情況下,維修人員很難接近風機,風機得不到正常檢修和維護,造成安全隱患。所以,確保海上風機高可靠性顯得尤其重要。對於一些偏遠的海上風電場,應合理設計風機的定期檢修程式。

中國將著手海上風電場技術研究

中國可再生能源學會理事長石定寰日前在濟南表示,“十一五”(2006-2010年)期間,中國在推進已有風電技術成果產業化同時,將著手海上風電場的研究工作。

根據中國900多個陸地氣象站10米高度資料初步估算,中國可開發和利用的陸地風能儲量約為2.53億千瓦,近海可開發和利用的風能儲量約為7.5億千瓦,海上風力資源豐富。

截至2006年,中國累計安裝風電機組3307台,裝機容量260萬千瓦,風電場100個。其中,2006年裝機容量增長率為106%。

目前,中國企業已基本掌握兆瓦級以下的風電機組製造技術,主要零部件實現了國產化。在2006年併網型風電機組新增市場份額中,中國國內產品所占市場份額已增至45%。

典型海上風電場

英國

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瑞典

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丹麥

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