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海上风电的主要分支!
2021-11-16
 11月8日,国家能源局召开四季度网上新闻发布会,发布了我国前三季度能源形势,以及可再生能源并网运行情况。
 
其中,2021年1-9月,全国风电新增并网装机1643万千瓦,其中陆上风电新增装机1261万千瓦、海上风电新增装机382万千瓦。从新增装机分布看,中东部和南方地区占比约60%,“三北”地区占40%,风电开发布局进一步优化。
 
截止2021年9月底,全国风电累计装机2.97亿千瓦,其中陆上风电累计装机2.84亿千瓦、海上风电累计装机1319万千瓦。
 
很明显,目前我国的海上风电的装机量要比陆上风电少很多,海上风电的增长空间很大。
 
目前全球海上风电技术可开发潜力为71TW,海上风电资源是全球电力需求的十倍以上。
 
这意味着,仅需开发1%的海上风能资源,就可以满足人类10%的电力需求。
 
作为战略性新兴产业,海上风电的优势还是比较明显的,像资源丰富、利用效率高、可大规模发展、消纳能力强等等。
 
从漳州提出万亿海风大基地建设目标,我们也能看出,在新能源开发的进程中,因地制宜发展新能源是一个比较好的思路。
 
以上是海上风电的一些背景,下面我就说海上风电的构成部分及分支。
 
我们了解一下海上风电的工作原理:风力带动风车叶片旋转,促使发电机发电,再通过海底电缆连接到海上变电站;海底光电复合缆与陆上变电站相连,再由陆上变电站将电力输送到电网公司。
 
这当中,记者选核心的几部分做下介绍。
 
1、风机
 
作为海上风电的主要载体,风机设备和塔筒的费用会占到海上风电安装成本的40%以上。
 
具体材料主要包括:轮毂、叶片、发电机、齿轮箱、轴承、塔架、风电机组。其中风机叶片,我们是全球最大的叶片生产中心;轴承这部分,有技术门槛,目前外资企业占比较高,存在国产替代;风电机组的趋势就是容量越来越大。
 
2、海缆
 
海缆分两部分,一是海底电缆,二是海底电光复合缆。电缆连接风机和变压站,电光复合缆连接变压站和陆上的风电集控中心。
 
这个比例差不多会占到安装成本的5%。不过随着海上风电建设的逐步推进,风电建设将从近海走向远海,会带来电缆需求的持续增长。
 
3、海上变电站
 
海上变电站相当于整个海风系统的心脏,要想电力输送更平稳,更有力,变电站不可或缺。
 
其中比较关键的就是升压变压器,这东西承担了将风力发电机输出电压升高以达到将能源往远端传送的目的。
 
现在主流的有两种升压变压器,一种是环氧浇注干式变压器,另一种是油浸式变压器,油浸式在海上有局限性,不适合在海上用。
 
4、风电集控中心
 
如果说变电站是海风系统的心脏,风电集控中心就相当于海风系统的大脑。
 
陆上集控中心远程监控着所有风电机组并管理整个风电场的运行。来自风力发电机组、海上升压站以及连接的海缆等设施的运行状态信息,都要传输到集控中心进行分析处理。
 
这当中包含着变流系统、桨距控制系统、失速控制系统、风电厂能量管理系统等等,可以这么说,如果没有风电集控中心,海风系统的安全性将大大降低。
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