在提倡清潔能源的今天，風(fēng)力作為一種重要的清潔能源，在電力領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。汕頭市南澳縣，廣東唯一的海島縣，地處臺灣海峽喇叭口西南端，屬于東南季風(fēng)帶，風(fēng)力資源豐富。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在南澳縣，有超過200臺大風(fēng)車在為南澳提供電力。2013年12月，世界第一個多端柔性直流輸電示范工程——南澳±160千伏多端柔性直流輸電示范工程在南澳建成使用。

編者近日在南澳金牛換流站進(jìn)行采訪時了解到，南澳±160千伏多端柔性直流輸電示范工程的建立，標(biāo)志著多端柔性直流輸電控制保護(hù)這一世界難題被首次攻克，也意味著南澳風(fēng)力發(fā)電所貢獻(xiàn)的電能將被聯(lián)入內(nèi)地電網(wǎng)——在項(xiàng)目建成至今兩年多時間內(nèi)，南澳已經(jīng)向內(nèi)地輸送了超過4億千瓦時的電量。

新技術(shù)可減少5%—10%的能源耗損

在南澳縣金牛換流站頂樓，一組名為換流閥機(jī)器正在穩(wěn)定工作，它們將南澳風(fēng)電的不穩(wěn)定電流轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的電流，輸往南澳縣每個角落，在滿足南澳縣用電的同時，也將多余的電能通過海底電纜輸往汕頭。這是柔性直流輸電技術(shù)的核心，那什么是柔性直流輸電技術(shù)?

據(jù)南方電網(wǎng)相關(guān)工作人員介紹，“柔性”是相對于常規(guī)直流輸電技術(shù)而言，采用了先進(jìn)的大功率電力電子器件組成的電壓源換流器(VSC)，可以依據(jù)電網(wǎng)需要，靈活快捷地改變電能輸送的大小和方向，并提供更優(yōu)質(zhì)的電能質(zhì)量。采用模塊化多電平技術(shù)(MMC)，規(guī)模、容量、電壓等級等關(guān)鍵工程參數(shù)都可以依據(jù)工程需求與電能傳輸距離量身定制，靈活實(shí)現(xiàn)。“其實(shí)這種技術(shù)國外在10年前已經(jīng)擁有，但全球已投運(yùn)的柔性直流輸電工程均為點(diǎn)對點(diǎn)兩端系統(tǒng)，尚無多端柔性直流輸電工程投入商業(yè)運(yùn)行。而我們經(jīng)過多年研發(fā)，直接跳過雙端，達(dá)到了多端的水平。”該工作人員說。

南澳多端柔性直流輸電工程項(xiàng)目工程師許樹楷告訴記者，“多端”則是相對于“兩端”而言，指兩端以上的柔性直流輸電工程，兩端直流輸電系統(tǒng)無法實(shí)現(xiàn)對多個電源點(diǎn)(如風(fēng)電場、分散式小水電等)的接入或多個負(fù)荷點(diǎn)的同時供電，多端系統(tǒng)可以將多個海上風(fēng)電場、孤立海島與大陸連接起來，構(gòu)成直流網(wǎng)絡(luò)，在節(jié)省投資與減少海域資源占用的情況下，既滿足海島電力需求的同時還能將富余電能送往大陸。“這種新技術(shù)，第一是占地面積小，將各種模塊集成起來，僅需很小的地方就能運(yùn)行，第二是能節(jié)約資源，算下來，可以節(jié)約5%—10%左右。”許樹楷說。

多端柔性直流輸電工程目前分別在南澳島上的青澳、金牛各建設(shè)一座換流站，在澄海區(qū)建設(shè)一座換流站，三個站容量分別為5萬千瓦、10萬千瓦和20萬千瓦，建設(shè)直流電纜混合輸電線路40.7公里。在建成的兩年里，已經(jīng)向內(nèi)地輸送了超過4億千瓦時的電量。

風(fēng)電為什么選擇南澳?

南澳島風(fēng)力資源豐富，是理想的風(fēng)力發(fā)電場。金牛換流站的工作人員向編者出示了一組數(shù)據(jù)，據(jù)近年風(fēng)況實(shí)測和20年風(fēng)速資料整理表明，南澳風(fēng)電場年平均風(fēng)速達(dá)8.5-10.5米/秒，有效風(fēng)能密度達(dá)1101瓦/平方米，年有效利用時數(shù)超3000小時。這意味著南澳全島(包括沿海區(qū)域)可發(fā)展風(fēng)能總?cè)萘坑?0萬千瓦。

在對清潔能源重視程度日益提升的今天，南澳豐富的風(fēng)力資源引來了國內(nèi)外電力領(lǐng)域多家企業(yè)的投資。自1989年南澳建立第一臺風(fēng)力發(fā)電設(shè)備至今，共有國內(nèi)外7家公司通過獨(dú)資、國內(nèi)融資、中外合資及股份制合作的形式參與南澳風(fēng)電場的建設(shè)，先后引進(jìn)瑞典、丹麥、美國等國家的90千瓦-850千瓦各型風(fēng)力機(jī)超過200臺，裝機(jī)容量12.9萬千瓦，年發(fā)電量可達(dá)3億千瓦時。

而從廣東省內(nèi)看，全省共有27家風(fēng)電企業(yè)，其中13家風(fēng)電企業(yè)落戶南澳——全省裝機(jī)容量94.169mw，南澳占到了18%。其中，島上最大的風(fēng)電企業(yè)華能汕頭風(fēng)力發(fā)電有限公司(青澳風(fēng)電場)，在青澳灣共有53臺風(fēng)機(jī)，在2012年發(fā)電量為1.165億千瓦時。