比較丨海上風(fēng)電場66kV和33kV場內(nèi)電壓有啥區(qū)別?
隨著海上風(fēng)電單機(jī)容量的不斷增長,以33kV作為場內(nèi)海纜的電壓等級逐漸成為制約海纜系統(tǒng)設(shè)計的瓶頸。因此,一些歐洲海上風(fēng)電場率先開始嘗試提高場內(nèi)海纜的電壓等級。在建的英國Blyth海上示范風(fēng)電場是全球第一個以66kV作為場內(nèi)海纜電壓等級的海上風(fēng)電場,許多正在規(guī)劃中或已中標(biāo)的項(xiàng)目也將采用66kV電壓等級方案。
66kV海底交流電纜
本文以歐洲某裝機(jī)容量為960MW的海上風(fēng)電場為例,對66kV和33kV兩個電壓等級在海上風(fēng)電場內(nèi)海纜中的應(yīng)用做初步比較。
0. 風(fēng)場基本情況
風(fēng)機(jī)總數(shù)120臺,單機(jī)容量8MW,年等效利用小時數(shù)4000,分2期投產(chǎn),設(shè)2個海上升壓平臺。
1. 場內(nèi)海纜系統(tǒng)設(shè)計比較
按33kV電壓等級設(shè)計,考慮到海纜截面,每期工程的60臺8MW風(fēng)機(jī)只能按12回*5臺進(jìn)行分組;而按66kV電壓等級設(shè)計,由于電流較小,除了上述方案,還有6回*10臺、10回*6臺以及8回不均分等方案,選擇面更廣。靈活的路由設(shè)計可以顯著減少海纜用量,以下圖2個方案為例:
另外,歐洲輸電運(yùn)營商有時對整個風(fēng)場的風(fēng)機(jī)回路數(shù)量有限制,再考慮海纜交越、水深等因素,66kV方案優(yōu)勢很大。
2. 場內(nèi)海纜電能損耗比較
線路電壓等級高則線路有功損耗小,考慮到歐洲海上風(fēng)場的高利用小時數(shù),對于960MW的風(fēng)場而言,其運(yùn)行期減小的總損耗是比較可觀的。
3. 場內(nèi)海纜投資成本比較
綜合1和2,一個960MW的風(fēng)場,考慮場內(nèi)海纜系統(tǒng)投資和電能損耗折現(xiàn),66kV方案比33kV方案投資成本低約3100萬歐。
根據(jù)DNV.GL的估算,綜合考慮包括場內(nèi)海纜、風(fēng)機(jī)設(shè)備、升壓平臺設(shè)備在內(nèi)的所有因素,66kV方案的工程總造價比33kV方案低15%左右。
4. 配套設(shè)備及其他比較
電能在風(fēng)機(jī)內(nèi)升至66kV,風(fēng)機(jī)內(nèi)所有配套設(shè)備按66kV電壓等級設(shè)計,體積相較于33kV會發(fā)生變化,機(jī)艙或塔筒也可能會相應(yīng)變化。目前,西門子、Vestas等主流廠商已能夠提供66kV風(fēng)機(jī)的解決方案,相關(guān)設(shè)備已通過型式認(rèn)證,但缺乏實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù),可靠性有待驗(yàn)證。海上升壓平臺內(nèi)的66kV設(shè)備是比較成熟的,只需相應(yīng)調(diào)整設(shè)備電壓等級。
責(zé)任編輯:小琴
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