中天科技胡明：海上风电海缆关键技术、瓶颈与突破

9月5日至7日，中国新能源高峰论坛在江苏盐城举行。作为新能源产业的重要一环，海上风电一直备受关注，海上风电如何实现平价？现有产业链是否支撑海上风电发展？9月7日上午的“海上风电发展及产业链主题论坛”，远景集团对话行业领袖，探讨如何应对2021海上风电抢装潮，打造海上风电强韧产业链。
　　中天科技海缆有限公司总工程师胡明出席本次论坛并发表了题为《海上风电海缆关键技术、瓶颈与突破》的主旨演讲，以下为发言节选。

　　海底电缆是实现海上风电场与陆上交流电网之间同步传输电能和信息通信的重要载体。大型风电场的建设对海底电缆提出大长度、大容量、高电压、低损耗的性能要求。高压交流海底电缆可实现百兆瓦级近海风电场的电能传输。直流海底电缆更适宜远距离大容量非周期运行的交流系统之间的互联。
　　海上风电建设工程规模将迅速扩大，并向深海发展。随着离岸距离的增加，交流输电技术的优势将逐渐减弱，高压直流输电技术是为大规模海上风电送出的有效方法之一。
　　采用直流输电系统，建设海上换流站及海上升压平台，采用超高压直流海底电缆传输，经陆上换流站接入电网。这种系统适用于1000MW以上的海上风电场工程，汇流电缆传输百公里距离。
　　未来海上风电向风机大型化、风场远海化方向发展，海上风电海缆的经济性并不是增加产能，而是对标欧洲的技术革新。
　　随着补贴退坡，对海上风电进行成本管控越发重要，如何快速提高海缆经济性成为重要问题。一是现有技术的升级应用，可以采用抗水树无铅套海缆；二是满足国际标准，海缆结构选型优化。
　　在等传输容量条件下，在满足海缆性能参数的基础上，根据送出环境，设计寻找优化海缆导体截面的方法，这对降低海缆的成本具有重要意义。
　　66kV集电系统传输容量约为35kV集电系统的1.8倍，应用于同样规模海上风电场，与35kV集电电缆相比66kV集电电缆长度减少，线路损耗大幅降低，海缆投资和相应的海缆铺设工程费用下降。
　　对于相同容量的风电场，66kV集电系统的海缆主回路减少，因此连接到海上升压站的开关设备数量相应减少，整个风电场的开关设备的总成本增加有限，而66kV箱变与35kV箱变对比价格差异不大，体积小幅增加。
　　从系统损耗来看，采用66kV集电方案的系统比采用35kV集电方案的系统有功损耗低，系统全生命周期经济性更优。
　　低损耗远距离高压直流输电，电缆以两极模式运行，重量轻，线路成本低；运行温度高，电气、机械性能优越；现阶段在直流输电系统研发方面，欧洲全面占领技术制高点，日本、美国紧随其后。
　　中国正努力完成有追随者向排头兵的转变，实现超高压柔性直流电缆“三级跳”。
　　中天海缆国内率先完成±525kV直流电缆研发并通过型式试验，入选2017中国电力装备行业十大新闻。
　　近期全球尤其是欧洲的漂浮式海上风电领域，各类创新概念、创新设计、商业化探索的项目层出不穷。据欧洲风能协会预测，到2030年底全球的漂浮式海上风电装机容量将达到1500万千瓦。
　　中国正在开展海上风电35kV动态海缆的示范应用，届时会给深远海漂浮式风机电能送出提供解决方案。