生态文明

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许继:坚持技术创新,助力中国首个 海上风电柔性直流输电工程并网成功

许继:坚持技术创新,助力中国首个 海上风电柔性直流输电工程并网成功


公司简介

许继电气股份有限公司(以下简称许继)前身为许昌继电器厂。1997年 4 月 18 日,公司正式在深圳证券交易所挂牌上市。

许继是中国电力装备行业的领先企业,致力于为国民经济和社会发展提供能源电力高端技术装备,为清洁能源生产、传输、配送以及高效使用提供全面的技术、产品和服务支撑。公司聚焦特高压、智能电网、新能源、电动汽车充换电、轨道交通及工业智能化五大核心业务,其产品主要分为智能变配电系统、直流输电系统、智能中压供用电设备、智能电表、电动汽车智能充换电系统、EMS 加工服务等六类。 

问题

随着全国海上风电进入规模化发展阶段,未来深远海区域成为开发的重点,如何选择更加经济的送出方案成为业内关注的焦点问题。相比陆上风电,海上风电柔性直流输电技术克服了海上风电自身随机性、间歇性和不可控性等特点,具有系统稳定性好、运行灵活、电力输送能力强、海域使用面积小等诸多优点,进一步推动了可再生能源的高效利用,从而助力“双碳”目标的实现。

我国海上风电能源丰富,但远海风电经柔性直流送出技术一直为欧洲少数国家所垄断,我国海上风电柔直送出工程建设长期处于空白。如何攻克制约远海风电送出工程建设与发展的难题、助推我国远海风电大规模集约开发与并网技术发展,成为急需解决的问题。 

解决方案

对于海上风力发电来说,安全性与稳定性是其优点,同时也是其难点。许继电气坚持研究创新,全面攻克了“黑模块检测与处理”等技术难题,建造了海上站换流阀设备和陆上站直流耗能成套装置。这两套设备为海上风电柔性直流输电提供了安全性与稳定性的双重保障,也为迈向更深更辽阔的远海能源开发提供了最优技术解决方案。

突破技术瓶颈,保证设备安全性

作为坚强“心脏”,柔直换流阀为“海上风电”实现远距离输送提供强大动能。产品全面攻克“黑模块检测与处理”和“单一元件故障不引起系统闭锁”的技术难题,大大提高系统稳定性,保障换流阀可靠运行;换流阀结构采用紧凑化、轻型化设计,减少海上平台占地面积;阀控制保护与智能通讯创新设计,实现了换流阀无人值守和远程运维;采用抗振动、防盐雾和海上运输加固措施,完美解决了换流阀适海性的重大技术难题。

提高运行场景兼容性,保证设备稳定性

作为坚强“铠甲”,直流耗能成套装置为海上柔直系统的不间断稳定运行提供安全保障。设备系统兼容性高,极大提高了耗能成套装置的可靠性和安全性;同时,通过多物理场应力的全面分析与综合优化设计,许继电气研发的直流耗能装置完全具备如东工程各种极限边界条件下的安全可靠运行能力,完全满足风电场并网运行要求。

从设计研发到生产试验,从海上运输到系统联调,许继电气化创新为利器,化匠心为传奇。2021 年7 月,海上换流平台启动海上运输,历经长途跋涉,从江苏南通运输至黄沙洋海域,许继电气提出的斜拉桁架式支撑设计,确保了柔直换流阀能够抵抗驳船运动产生的荷载,最终顺利通过海上就位后的“健康检查”,为如东工程的系统联调奠定了坚实基础。调试期间,许继电气针对海上站柔直换流阀和陆上站直流耗能装置制定了完善的系统调试预案,并选派核心技术骨干组成专业团队驻守工程现场,为如东工程全面顺利投运保驾护航。

成效

社会效益

三峡建工集团有限公司多次致信,感谢许继团队高标准高质量高效率完成如东工程安装调试工作,许继电气供货的海上换流站柔直换流阀和陆上换流站直流耗能装置在系统调试阶段一次充电成功,助力如东工程成功实现风机并网,为工程的正式投运打下坚实基础。

如东工程额定电压±400 千伏,输送容量 1100 兆瓦,项目正式投运后,年上网电量将达 24 亿千瓦时,可满足约 100 万户家庭年用电量。与同等规模的燃煤电厂相比,每年可节约标准煤约74 万吨、减排二氧化碳约183 万吨,有效助力“双碳”目标实现。

如东海上风电柔性直流输电工程,是亚洲地区首次将柔性直流输电技术应用于海上风电送出领域。它的正式投运,表明了我国已具备大容量远海风电开发建设与装备配套能力,彻底打破了国外技术封锁。

经济效益

许继电气团队按时保质高效完成了 576 个阀组件,累计 2592 个子模块的主体安装工作;2021 年 5 月 24 日,换流阀设备迎来了系统调试,一次性充电并解锁成功。

三峡如东海上风电柔性直流输电示范项目换流阀设备及直流耗能装置将为许继电气增加订货 4.3 亿元左右,收入 3.8 亿左右,增加净利润约 1亿元。 

展望

随着海上风电开发逐渐走向深远海,柔性直流输电为海上风电的送出提供了一种新的选择。在“双碳”和新型电力系统构建背景下,许继电气将乘着时代、行业的强劲东风,立足新发展阶段,贯彻新发展理念,构建新发展格局,进一步解放思想、对标一流,激发“市场动能、干部动能、管理动能、研发动能、资本动能”五大动能,与中国能源共奋进,以科技赋能,创造澎湃力量。


(文 / 李灵芝)

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