風力發(fā)電技術會向什么方向發(fā)展?對電氣工程特別是防護技術的要求會是什么?對此,我們采訪了德特勒夫·舒爾茨教授。
德特勒夫·舒爾茨教授擁有博士學位,是德國赫爾穆特- 施密特大學(原名德國漢堡國防大學)電力系統(tǒng)專家,同時也是德國漢堡科學院可持續(xù)供電專家。
請問舒爾茨教授,風力發(fā)電廠市場在德國和全球的發(fā)展行情如何?
舒爾茨:和丹麥一樣,德國也是個典型的“風力大國”??梢韵胂?,德國可再生能源法修正案的通過意味著近海風力發(fā)電會加速發(fā)展。在西班牙和意大利,經歷了 2011 年強勁擴張后,開發(fā)商近期內可能更加謹慎,但英國將大力投資近海發(fā)電項目。除德國和西班牙外,我們將會看到風電在全球范圍內的主要發(fā)展,尤其是中國、美國和印度。加拿大也在近海發(fā)電領域奮力追趕。
近海風力發(fā)電廠都是高科技,高輸出的發(fā)電站,建設時需要成熟的技術,能經受住考驗并不容易出現(xiàn)故障。
在發(fā)展海上風電方面,您覺得風電機組防護技術將面臨著哪些挑戰(zhàn)?
舒爾茨:在發(fā)展近海風力發(fā)電方面還有很多工作要做,尤其是在提高可用性方面。此外,近海風力發(fā)電廠維護成本很高,所以對防護技術加大投資是很必要的。當一個近海風電廠規(guī)模很大,比如有200 個 5 MW 風力發(fā)電機組,需要完成的任務就得從全新的角度來審視。您的思維需要快速轉到如何應對1000 MW 的規(guī)模 。對于這樣的風電場,您需要控制剩余電流及各種導致故障的內部原因,以及控制與高壓直流輸電系統(tǒng)或其它輸電類型耦合時產生的故障。這些可都是艱難的任務,和常規(guī)電廠的情況不具有可比性 。長長的電纜可產生高剩余電流,對防護技術可是個不小的挑戰(zhàn)。
您能給我們舉例講解一下在哪些方面需要更多投入嗎?
舒爾茨:我認為,對電廠中壓部件的過電壓防護投入還遠遠不夠。性能提高是今后的發(fā)展趨勢,一切都朝著更高壓發(fā)展。但如果你使用中壓發(fā)電機,并將整個系置于中壓水平,那過壓保護又是另外一個話題了。我發(fā)現(xiàn)在這一方面,仍需大力發(fā)展一種全新的防護,應用于風力發(fā)電。
采取何種手段可實現(xiàn)風險最小化?
舒爾茨:近海作業(yè)中,電廠必須排除鹽霧。一些系統(tǒng)在超壓下操作,另一些則應用改進的腐蝕防護。這一問題可在元器件部分就解決,不管元器件是塑殼型、封裝型或特殊密封型。例如,可以應用密封設計的變壓器。如果變壓器充滿酯液體,那火災荷載就會降低。畢竟,只能通過降低單個電站元器件的火災風險來降低火災荷載。