【中国电气装备】2024深远海风电柔直高效送出关键技术与核心装备研究报告__205925_85页_11mb

深远海风电柔直高效送出关键技术与核心装备总结

核心内容

深远海风电柔直送出技术是全球海上风电发展的重要趋势。中国电气装备集团有限公司作为唯一一家千亿级电力装备央企，致力于研发与应用该技术，以推动能源革命和绿色发展。

主要观点

• 海上风电发展背景：我国海上风电资源70%集中在远海，预计到2050年，我国海上风电累计装机容量将不少于10亿千瓦，全球将达到20亿千瓦以上。
• 柔直送出技术：柔直送出适用于70km及以上深远海风电场，能够实现大容量、远距离电力输送。
• 关键技术研究：中国电气装备围绕柔直送出系统展开多项关键技术研究，包括110kV交流汇集、宽频振荡自适应抑制、高功率密度换流阀设计等。
• 核心装备研发：公司具备从设计、生产到运维的全链条能力，提供包括GIS、换流阀、海缆等关键设备。
• 智能运维：通过物联网传感器、数字孪生、人工智能等技术实现设备状态监测、故障诊断和主动预警。
• 研究展望：未来将深化深远海风电柔直送出技术研究，提升装备轻型化、紧凑化和智能化水平。

关键信息

1. 海上风电发展背景

• 我国海上风电“十四五”末累计装机容量预计达1亿千瓦以上，2030年达2亿千瓦以上，2050年不少于10亿千瓦。
• 全球海上风电2050年累计装机容量至少达到20亿千瓦。
• 我国海上风资源70%集中在远海，深远海风电集中开发与送出成为趋势。

2. 柔直送出关键技术

• 柔直送出系统包括海上风电场、汇集系统、海上换流平台、高压直流海缆、陆上换流站等。
• 110kV交流汇集方案相较于66kV方案，综合造价降低约25%。
• 110kV海缆容量是66kV海缆的1.66倍，可节省30%海缆用量。

3. 核心装备与智能运维

• 核心装备：
  • 研发了多种电压等级的紧凑型交流GIS，包括72.5kV、126kV、252kV、363kV、550kV等。
  • 研制了±210/±350/±550千伏直流GIS，达到国际领先水平。
  • 研发了海上平台柔直换流阀及直流耗能装置，通过行业鉴定。
  • 建立了海缆生产基地，掌握关键制备工艺，实现AI质检全覆盖。
• 智能运维：
  • 研制了物联网传感器、智能运检装备和集中监控系统。
  • 应用水下机器人进行海缆巡检与故障定位。
  • 开发了智慧GIS，实现设备状态全面感知和智能运维。
  • 利用AI图像识别和声纹识别技术，实现换流阀智能感知与故障诊断。

4. 研究展望

• 技术提升：进一步优化绝缘水平、设备参数，提升换流站轻型化和紧凑化设计水平。
• 可靠性与稳定性：通过柔直多端组网、源网协同等技术提升系统可靠性与稳定性。
• 在线评估技术：基于人工智能和大数据实现宽频振荡风险在线评估与定位。
• 数字化与智能化：深化人工智能、大数据、数字孪生等技术，提升核心装备数字化与智能化水平。

未来发展方向

• 技术攻关：继续攻关宽频振荡抑制、换流阀设计、海缆制造等关键技术。
• 智能运维：提升运维智能化水平，实现设备状态全面感知、认知与预测。
• 行业合作：与高校及科研机构合作，推动技术进步和创新。

总结

中国电气装备集团有限公司在深远海风电柔直送出领域取得显著成果，具备完整的产业链能力，并通过智能运维技术提升设备可靠性与运维效率。未来将继续深化技术研究，推动海上风电高效、稳定、智能发展。