eo记者 江涛
编辑 高亮
审核 姜黎
近日，由中国南方电网有限责任公司主办，博鳌新型电力系统协会承办的第五届新型电力系统国际论坛暨第二十届中国南方电网国际技术论坛在博鳌举办。许继电⽓有限公司党委委员、副总经理胡四全出席主论坛并接受《南方能源观察》（以下简称“eo”）记者专访。
胡四全表示，优化海上风电送出工程投资模式，可采用“谁受益、谁投资”的分摊原则，建立多元化投资主体联盟。此外，海上风电企业可利用升级风机和输电技术，协同产业链上下游，优化项目开发选址与运营管理等措施实现降本增效。
eo：随着我国海上风电进入规模化、大型化、深远海化发展阶段，成本上升、运营维护难度加大、并网送出通道资源紧张等挑战日益凸显。对于优化海上风电送出工程投资建设模式，您有什么建议？
胡四全：目前，国内海上风电已规划实施和开工的项目还比较少。在现有模式下，往往是电网企业或风电开发商单方面承担送出工程的主要投资，投资成本较大。同时，海上风电送出工程建设环境复杂，建设周期长。
在投资模式方面，一是可以建立多元化投资主体联盟，鼓励电网企业、风电开发商、设备供应商、金融机构等多方联合投资。例如，由银行、投资公司等金融机构与电网企业和风电开发商共同组建投资联盟，按照一定的股权比例共同出资建设海上风电送出工程。二是可采用“谁受益、谁投资”的分摊原则，根据风电开发商接入送出工程后的实际受益情况，结合发电量、输电距离等因素，合理分摊投资成本。
建设模式方面，采用先进的工程建设技术和装备，引入先进的海上施工技术，如大吨位海上浮吊船，它可用于海上变电站和大型设备的快速安装，减少海上作业时间。利用智能化的电缆敷设设备，提高电缆敷设的精度和效率，并且能够在复杂海况下作业。完善技术标准和规范体系，可由国家相关部门联合行业协会、科研机构、设备厂家等，针对深远海风电送出的特点，制定高电压、大容量输电项目的设计标准。可以建立全国性的海上风电送出工程标准数据库，方便企业和施工单位查询和使用。
eo：国内现有海上风电送出方式主要为交流送出，容量最大为数百兆瓦，难以应用至深远海风电。您提到，基于电压源型换流器的柔性直流输电特别适用于深远海大容量海上风电集中送出场景。相比于目前的送出方式，柔性直流输电有哪些优势？
胡四全：柔性直流输电相比于目前的交流送出方式有多方面优势：一是输电损耗小。柔性直流输电采用电压源型换流器，能够实现电流和电压的精细控制，在远距离输电时，其输电损耗相比交流输电更低，可有效提高输电效率，减少能源浪费。二是可控性强。系统反应速度快、可控性较好、运行方式灵活。其核心设备——换流阀采用全控型的电力电子器件IGBT，无需交流侧提供换相电流和反向电压，也没有大量的无功消耗，还节约用地。三是支持新能源友好接入。一方面，直流输电可减少电缆使用。另一方面，其较高的可控能力和适应性，能更好地应对风电、光伏等新能源的间歇性和波动性，提高发电利用率。四是占地面积小。柔性直流输电无需配置大量的无功补偿装置，占地面积相对较小，尤其适用于海上风电等空间受限的场景。五是可向无源网络供电。受端系统可以是无源网络，能够向孤岛供电，无需依赖有源电网，扩大了供电范围和应用场景。
eo：您觉得目前我国海上风电柔性直流输电处于哪个发展阶段？在国际、国内市场有哪些应用场景？
胡四全：目前，我国海上风电柔性直流输电处于快速发展阶段。自2006年起，我国着手研发柔性直流输电技术，至今已成功建设了多个柔性直流输电项目，并已成功建设世界上投运容量最大、电压等级最高，亚洲首个海上风电柔性直流工程——如东工程，整体技术已达到国际先进水平。
随着近海资源逐渐饱和，远海风电开发比例不断上升，海上风电柔性直流输电工程也越来越多。例如，阳江三山岛海上风电柔直输电工程的批复，标志着国内海上风电柔直输电开启了新的篇章。
目前，海上风电柔性直流输电技术在国内主要有三类应用场景。一是海上风电集中送出，如阳江三山岛海上风电柔性直流输电工程，首期规划装机容量高达2000兆瓦，海底输电距离约为115公里。二是不同电网之间的异步互联。三是“沙戈荒”大型新能源基地外送。
海上风电柔性直流输电在国际上也有多个应用案例。海上风电并网方面，英国德文郡的Hywind项目，是世界上第一个商业运营的海上风电柔性直流输电项目，该项目将距离海岸30公里的近海风电场电力以高压直流形式输送到陆地电网。多能源整合与协同方面，丹麦博恩霍尔姆岛的Hanytangen项目，通过柔性直流输电技术将海上风能、潮汐能等不同能源形式整合，实现多能源的协同互补，提高能源综合利用效率。
eo：《中国可再生能源工程造价管理报告2023年度》显示，海上风电项目平均单位造价在9500—14000元/千瓦区间，预计“十四五”末期将实现全面平价。随着海上风电开发逐渐走向深远海，并网送出工程的投资成本越来越高。面对成本压力，您认为海上风电发电商有哪些可行的降本增效路径？
胡四全：海上风电发电商面对成本压力，可以从以下几个方面推进降本增效：
一是技术创新与优化。在风机技术升级方面，可研发和采用更大型、更高效的风机。更大的风机叶片能够捕获更多的风能，提高发电效率。通过增加单机容量，可以在相同的海域面积内产生更多的电能，降低单位发电成本。优化风机的传动系统、发电机等关键部件，提高能量转换效率。
在基础结构优化方面，可对于单桩基础、导管架基础等进行设计优化。采用创新的基础结构形式降低材料用量和施工难度。例如，研发适合特定海域地质条件的新型复合基础，既可以满足风机支撑的稳定性要求，又能减少钢材等原材料的使用量，从而降低基础建设成本。
在输电技术方面，可采用更高电压等级的输电系统和更先进的输电设备。例如，提升海上风电场内集电线路电压等级和功率密度更高的换流设备，可以减少设备体积、重量及输电过程中的损耗。研发新型的海缆材料和敷设技术，降低海缆成本。如使用具有更好绝缘性能和耐腐蚀性的材料，延长海缆使用寿命等。
二是产业链的协同与整合。投资建设方与设备供应商建立长期稳定的战略合作伙伴关系，通过批量采购风机及输变电设备，投资方可以获得更有竞争力的价格。例如，签订多年的采购合同，约定采购数量和价格调整机制，促使海风项目设备制造商在保证质量的前提下降低成本。投资方可以和基础材料供应商、电气设备供应商等合作，共同研究开发适合海上风电的新材料、新设备，通过共享研发成本和收益，降低新技术的应用成本。
三是优化项目开发与运营管理。风电场选址优化方面，可将卫星遥感、海上测风塔等多种手段相结合，获取高精度的风能数据，筛选出年平均风速高、湍流强度低的理想场址。在理想场址建设风电场，可以提高风机的发电小时数，增加发电量。考虑海域的综合开发条件，选择水深较浅、离岸距离适中的场址可以降低基础建设和输电成本；同时，避开生态敏感区域可以减少生态补偿成本和项目审批风险。运营管理方面，可建立智能化的海风运营管理系统。利用大数据和人工智能技术，对风机和换流设备的运行状态进行实时监测和故障预警。通过提前发现潜在故障，及时安排维护，减少非计划停机时间，提高发输电效率。
eo：您认为海上风电领域未来十年有哪些值得关注的前沿技术？
胡四全：海上风电领域未来十年有几个值得关注的前沿技术领域：
一是漂浮式风电技术发展。漂浮式风电技术是未来海上风电的重要发展方向之一，尤其适用于深远海海域。目前我国已在漂浮式海上风电技术创新领域取得了重大进展，未来十年，企业有望在漂浮式基础结构设计、系泊系统研发、动态响应控制等方面取得进一步突破，降低漂浮式风电的建设和运维成本，提高其在深远海环境下的稳定性和发电效率。
当前漂浮式风机的成本相对较高，限制了其大规模推广应用。未来需要通过技术创新、优化设计和规模化生产等措施，降低漂浮式风机的制造成本、安装成本和运维成本，提高其经济性和竞争力，使其在深远海风电开发中更具优势。
二是大容量海上风电机组技术。随着海上风电向深水远岸布局，大容量风机将成为深远海风电开发的关键支撑。深远海海域风能资源更为丰富稳定，但建设条件复杂，施工难度大。大容量风机能够在降低单位千瓦造价的同时，提高发电效率，提升工程收益水平，推动海上风电产业的可持续发展。
三是海上风电柔性直流输电技术。我国企业将进一步发展和应用高功率密度和高可靠性柔性直流输电技术，在动态无功补偿与电压控制技术等方面进行深入研究和应用，提高海上风电的输电容量、距离和可靠性，同时降低输电损耗。
四是海上风电制氢与储能一体化。探索海上风电制氢技术，将多余的风电用于电解水制氢，实现能源的存储和转化。制得的氢气可用于燃料电池发电、化工原料等，提高海上风电的消纳能力和综合利用价值，同时也为可再生能源的间歇性问题提供解决途径。
五是海洋能源综合利用技术。例如，探索海上风电与海水淡化的联合应用，利用风电为海水淡化设备提供动力，生产淡水，解决海岛、沿海地区的水资源短缺问题，提高海上风电的综合效益；构建集海上风电、太阳能、储能、氢能等多种能源于一体的能源岛，实现不同能源之间的互补和协同运行，提高能源供应的稳定性和可靠性，满足海上各类用能需求，如海上平台、岛屿的能源供应等。
