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打通海上能源之路

  国网浙江省电力公司积极响应构建全球能源互联网的号召,探索全球能源互联网在浙江的落地实践,在构筑“两交两直”特高压骨干网架的同时,利用海洋资源丰富的优势,着力探索构建海上能源互联网。

 

  灵活多变,实现分布式电源集中互联

 

  构建全球能源互联网,需要将各种集中式、分布式的风能、太阳能等可再生能源集中配置,才能保障能源的安全、清洁、高效和可持续供应。同理,实现海上能源互联,必须解决分布式电源点集中互联问题。为此,国网浙江电力建成投运了世界上电压等级最高、端数最多、单端容量最大的多端柔性直流输电工程——浙江舟山±200千伏五端柔性直流输电科技示范工程,实现了分布式电源点接入的灵活多变。

 

  “这两年我们这里都没怎么停过电,特别是G20带来的旅游红利,我这个客栈国庆期间天天爆满。”10月8日,浙江舟山嵊泗宏都庄邸私品客栈老板庄小姐告诉记者。她说,以前嵊泗仅靠一条来自上海的电缆供电,一旦有台风或者其他自然灾害,停电是常有的事情。“前年,听说投运了一个什么柔直工程,我家客栈就再也没停过电。”庄小姐说。

 

  在解决岛屿供电的同时,舟山±200千伏五端柔性直流输电工程在探索清洁能源接入和集中互联方面发挥了更为重要的示范作用。

 

  浙江舟山拥有丰富的风能、潮汐能、潮流能及海底油气等资源,早在2010年,舟山就被列入浙江新能源推广应用综合示范基地。然而,新能源在转化为电能利用时,因其间歇性和波动性,会对电网稳定带来冲击。

 

  “多端柔性直流输电系统可灵活接入多个站点的风能、太阳能等清洁能源,通过一个大容量、长距离的电力传输通道,到达多个城市或者岛屿的负荷中心。这为新能源并网、孤岛供电等提供了一种有效的解决方案。”舟山供电公司柔直运检室副主任许琤介绍,柔性直流输电技术可以有效地控制其上面通过的电能,隔离电网故障的扩散,而且还能根据电网需求,快速、灵活、可调地发出或者吸收一部分能量,从而优化电网的潮流分布,增强电网稳定性,提升电网的智能化和可控性。它就像是一个“减震器”,新能源入网时先通过“减震器”调整相关参数使之与主网“匹配”,确保新能源平缓地并入主网。

 

  9月22日,记者走进舟山±200千伏五端柔性直流输电工程舟岱换流站时,这里的工作人员正忙着进行直流断路器和阻尼恢复装置加装改造。此次安装的是目前世界上电压等级最高的±200千伏直流断路器,由我国自主研发制造,并首次在实际工程中应用。在现场作业的浙江电科院童凯说,目前,柔直系统的5个换流站是挂在同一条直流母线上运行的,一旦其中一个换流站停运,其他4个必须陪停。改造完成后,将不再需要陪停。

 

  事实证明,舟山五端柔性直流输电工程已逐步开始实际运行。2014年11月27日,国网浙江电力在柔直舟定换流站成功完成220千伏线路人工单相短路试验。整个过程中,系统运行稳定,临近该换流站的岑港风电场未受短时电压波动的影响,成功穿越故障,未出现脱离主网运行的情况。舟山柔直工程投运以来,其运行可靠率不断提升,2015年达到了91.5%,近7个月来运行可靠率更是达到100%。

 

  跨海互联,提升海缆施工综合能力

 

  全球能源互联网要向亚洲、欧洲、美洲送电,构建亚洲—欧洲—美洲互联电网,向北送电到欧洲,向东送电到亚洲,构建欧洲—非洲—亚洲互联电网,就必须跨越海洋。跨越海洋,建设跨海输电线路或海底电缆不可或缺。国网浙江电力早探索,早落实,先后建成世界第一输电铁塔、南美洲最高输电铁塔,不断提升海缆施工综合能力。

 

  见到丁兆冈时,他古铜色的皮肤、微微上扬的嘴角,深深地吸引了记者的目光。这位在海缆施工方面摸爬滚打了20多年的老将,并不善于交谈。当说起他心爱的海缆施工时,才谈兴渐起。

 

  “你知道吗?那时候夕阳西下,数十个人拖着几公里长的海缆,在膝盖深的海涂中前行,那场面真得美极了。下次有机会,你一定要去看看。”说起正在江苏施工的海缆作业时,这位舟山启明海缆工程公司的副总经理丁兆冈顿时来了劲。他告诉记者,这样的施工其实与放设陆地电缆并没有多大区别,而一般单位在陆地只能敷设600米左右的电缆,如此几公里长的电缆施工很难做到。

 

  这自信,来源于实力。以前,海缆施工是以抛放为主,就是直接将海缆敷设在海床上,舟山启明海缆工程公司则将抛放改为深埋,于2008年研制出埋设犁,并于次年成功应用于广东南澳岛海缆工程;自主研发水陆两用型作业挖机,使挖机能够在水面上自如作业;研发“全球眼”视频监控系统,通过手机实现全天候、远距离实时监控整个施工现场;自主研制2100吨船载海缆托盘;研发国内第一台用于海缆运行维护的水下机器人……

 

  在海缆建设水平稳步提升的同时,国网浙江电力在跨海高塔建设方面也不甘落后。2009年,国网浙江电力建成370米高的世界第一输电高塔;2012年7月,南美洲第一输电高塔——图库鲁伊—欣古—朱鲁帕里输电线路跨亚马孙河的296米高塔结顶;2016年9月,220千伏岱山输电线路改造工程高塔群组立完成,该高塔群含高塔5基,平均高192.8米,是目前国内最大规模跨海输电高塔群。

 

  正是这不断增强的实力,才让国网浙江电力有了那份自信。9月28日,国家电网公司在北京组织召开了浙江舟山500千伏联网输变电工程协调推进会,对工程总体计划进行安排。据悉,浙江舟山500千伏联网输变电工程包括6站1缆3线4跨等16个子项目计划,概算总投资46.2亿,计划2018年年底建成投运。该工程将首次应用500千伏交联聚乙烯海底电缆,建设架空线路世界第一高塔,高度超过目前370米的世界第一输电高塔。

 

  兼容并蓄,确保可再生能源并网发电

 

  全球能源互联网是世界经济低碳转型的重要平台,是发展低碳经济、推动能源变革的系统性解决方案。海上丝绸之路所经之处蕴藏着巨大的风能、水能、海洋能等可再生能源,吸收消纳可再生能源也是浙江创建清洁能源示范省的重要举措。为此,国网浙江电力主动作为,提前谋划,确保新能源入网。

 

  登上舟山衢山岛的凉恃山时,巨大的风机映入眼帘。远处是蔚蓝的大海,近处呼呼的风声,风机的叶片迎风飞转,形成一道靓丽的风景。此处,已成为衢山岛的一个旅游风景区。

 

  浙江赛丽风力发电有限公司运维部负责人舒飞华告诉记者,这里一期有48台风机,总容量40.8兆瓦,平均年发电1亿千瓦时。目前,他们正准备上二期33.7兆瓦的机组。在陆地风电完善的同时,他们也计划利用海洋风能,逐步发展海上风电。

 

  “关键是供电服务好啊。”舒飞华感慨地说道,前段时间受台风影响,他们的设备在晚上出现了故障,急得他们焦头烂额。他们抱着试一试的心态,向岱山县供电公司救助,谁知,第二天供电员工就坐着早晨第一趟船赶来了,而且很快就修复了故障。

 

  积极消纳新能源,是国网浙江电力一贯的做法,也是落实浙江省委政府相关部署的重要举措。创建清洁能源示范省,是浙江优化能源结构、打造中国能源升级版的战略举措,是浙江营造山清水秀、蓝天白云的民心工程。《浙江省能源发展“十三五”规划》指出,在沿海和海岛地区重点发展海上风电、分布式光伏、潮汐能等。

 

  在确保风电入网无忧的同时,国网浙江电力还着力做好海洋潮流能发电机组的并网。

 

  8月15日,世界首台3.4兆瓦LHD林东模块化大型海洋潮流能发电机组在舟山岱山启动发电。这是我国首台自主研发生产的装机功率最大的潮流能发电机组。“该项目的研制成功,是我国海洋清洁能源利用技术上的重大突破。”该项目负责人陈正瀚表示,海底潮流发电机就像把风电发电机放到海里,潮水来的时候涡轮机就转起来,同时带动齿轮旋转,然后带动发电机运行。此前,潮流能领域最先进、规模最大的海洋潮流能发电站是由英国研发的,2008年下海并网发电,体量是1.2兆瓦。

 

  “这项工程花费了我们太多心血,光安装方案就讨论了2年。不过供电公司真心给力,送出线路他们提前2年就已经落实好了。而且,在工程建设中,也经常来征求我们意见,了解我们进度,随时随地跟我们保持联系。”说起供电服务,陈正瀚给出了一个大大的赞。

 

  “据测算,舟山海域潮流能的装机容量可以突破7000兆瓦,相当于三分之一个三峡大坝的装机量。”在陈正瀚看来,该领域前途无限光明。