海上风电场能耗及节能措施浅析.pdf

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1、海上风电场能耗及节能措施浅析弓琳（福建永福电力设计股份有限公司，福建福建３５０１０８）摘要：随着一次能源的不断开发，海上风电场作为清洁能表１平潭大练海上风电场主要电能损耗源的先锋，在全世界能源转型的地位愈加突出，对海上风电序号项目能耗／１０４ｋＷｈ场能耗及节能进行研究具有很强的现实意义。本文以福建１风力发电机组７９畅８５平潭大练海上风电场为例对海上风电场主要能耗及节能措２机组配套升压变６８８畅８０施进行了分析。３３５ｋＶ集电线路７６９畅７７关键词：海上风电场；能耗；节能４电气二次设备５２畅１５中图分类号：ＴＭ６１４文献标志码：Ｂ５主

2、变压器２６７畅９７文章编号：１６７２－４０１１（２０１７）０５－０２７６－０２６接地变兼场用变压装置８畅５０７无功补偿装置１３５畅７４ＤＯＩ：１０畅３９６９／ｊ畅ｉｓｓｎ畅１６７２－４０１１畅２０１７畅０５畅０１４２８高低压开关柜１０畅０３0前言９照明系统２２畅０１１０插座设备６畅２８风力发电作为清洁能源，具有显著的社会和环保效益，１１通风空调系统４７畅０４是我国推进能源转型的核心内容和应对气候变化的重要途１２给排水系统６畅８４径，也是我国深入推进能源生产和消费革命、促进大气污染合计２０９４畅９８防治的重要手段。大力发展海上风电对于

3、推动我国可再生从消费量来看，平潭大练海上风电场节能的关注重点能源发展有着重要意义。在世界新能源发展的大潮流中，节为３５ｋＶ集电线路及风机升压变能耗。下文对３５ｋＶ海底电能是大家共同关注的热点问题，也是新能源技术进步的重大缆及风机升压变压器的节能做具体分析。标志，是实施可持续发展战略的一个关键环节，从分析研究1畅1３５ｋＶ海缆能耗及节能分析现有海上风电场节能工作现状入手，把握节能工作中存在的问题，并设法解决，才能推进我国海上风电的顺利开展。交联聚乙烯绝缘（ＸＬＰＥ）电力电缆具有较好的电性能与物理性能，有优异的热稳定性和老化稳定性，正常

4、运行温度1海上风电场主要用能设备能耗及节能分析可高达９０℃，事故短路可高达２５０℃，能够输送较大的负荷。同时ＸＬＰＥ电缆可耐小半径弯曲，重量轻、安装简便及安全风力发电是将自然界的空气动能转化为机械能进而转可靠，与充油及油纸绝缘电缆相比，其接续与终端处理也比化为电能的过程，期间不消耗水，耗电量有限，且几乎全部来较容易，因此安装费用较低廉，从安全及环境保护来看，交联源于自发电能。耗电包括风电机组运行和控制用电，升压变聚乙烯绝缘没有油料渗漏以及防爆性能较好的优点。压器的损耗，场内集电线路的线损，升压站内的电气设备耗平潭大练海上风电场集电线

5、路采用３５ｋＶ海缆，型号选电和主变压器的损耗，以及维持风电场运行的监控设备和辅用成熟的铜导体３芯交联聚乙烯绝缘分相铅护套钢丝铠装助生产和附属生产设施耗电等；少量耗能品种为柴油、汽油，光复合海底电缆。导线考虑负荷电流引起的温升及周围空耗油设备为运维检修车。气温度对电阻变化的影响修正公式为：以福建省平潭大练海上风电场为例，该项目总装机规模Ｒ＝Ｒ２０×（１＋Ｂ１＋Ｂ２）为３００ＭＷ，共布置６０台５ＭＷ风电机组。主要工艺流程２Ｂ１＝０畅２×（Ｉｊｆ／Ｉｙｘ）为：风力发电机组捕获风力资源将之转换为电能，风力发电Ｂ２＝ａ×（Ｔａｖ－２０），机组

6、出口电压为０畅６９ｋＶ，经箱变升压至３５ｋＶ，由３５ｋＶ集式中，Ｒ２０为导线在２０℃时的电阻值，Ｉｙｘ为周围空气温度电线路接入风电场２２０ｋＶ升压站的３５ｋＶ配电装置，再经升为２０℃时，导线达到容许温度时的容许持续电流，ａ＝０畅００４，压后由２２０ｋＶ架空线接入电网。经计算，平潭大练海上风４Ｔａｖ为计算期的平均气温。当平均温度为１２～２８℃时，可不电场总损耗为２０９４畅９８×１０ｋＷｈ，年发电量为９９８９６畅９１×４进行Ｂ２的修正。平潭大练海上风电场所处地区平潭海域年１０ｋＷｈ，风电场电能损耗占总发电量的２畅１０％。平潭大练平均海水

7、表层水温１９畅４～２０畅１℃，可换算３５ｋＶ海缆的修正海上风电场主要电能损耗见表１。电阻。２以３５ｋＶ海缆ＨＹＪＱ４１－３×９５ｍｍ为例，２０℃导体最大收稿日期：２０１７－０３－０３直流电阻Ｒ２０为０畅１９３Ω／ｋｍ，海床敷设时载流量Ｉｙｘ为３３５作者简介：弓琳（１９８４－），女，山西长治人，本科，工程师，主要从事电气仪器及新能源设计工作。Ａ；海缆长度Ｌ为７畅２０ｋｍ；电缆平均通过电流为Ｉｊｆ为８２畅４８·２７６·Ａ；项目年损耗时间τ为１４１５ｈ。海缆的附加损耗系数取ｋ在尾流条件下，尽量集中布置，以提高风电场发电效益，减少２－３为１

8、畅３５。根据△Ａ＝３×Ｉｊｆ×Ｒ×τ×ｋ×１０＝３×８２畅４８２Ａ占海面积，充分利用海域以及地区风力资源。２２）集电线路根据风机的布置进行优化，减少路径长度。×０畅１９３Ω／ｋｍ×（１＋０畅２×（８２畅４８Ａ／３３５Ａ））×７畅２０ｋ