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如何降低海纜成本？看看這項(xiàng)新技術(shù)

2019-05-10 來(lái)源：歐洲海上風(fēng)電瀏覽數(shù)：896

在海上風(fēng)電項(xiàng)目中，海纜的采購(gòu)與敷設(shè)是成本中比較可觀的一項(xiàng)。那么，海纜到底有多貴？海纜又為什么越來(lái)越貴？有什么新技術(shù)可以快速扭轉(zhuǎn)這個(gè)趨勢(shì)？

　　海纜造價(jià)估算

　　以國(guó)內(nèi)一個(gè)中等規(guī)模的海上風(fēng)電場(chǎng)為例，裝機(jī)容量300MW，場(chǎng)址中心離岸距離30km，由一座220kV海上升壓變電站和60臺(tái)風(fēng)機(jī)5MW組成。60臺(tái)風(fēng)機(jī)所發(fā)電能通過(guò)35kV海纜匯集至海上升壓站，再?gòu)纳龎赫疽?20kV海纜送至陸上電網(wǎng)。

　　則估算項(xiàng)目的海纜造價(jià)：

　　220kV海纜，截面3×1000mm2，從海上升壓站到陸上系統(tǒng)站，長(zhǎng)度約28km，單價(jià)約750萬(wàn)元/km，總價(jià)約2.1億元；

　　35kV海纜，截面3×70——3×500mm2，連接風(fēng)機(jī)與風(fēng)機(jī)、風(fēng)機(jī)與升壓站，長(zhǎng)度約110km，平均單價(jià)約200萬(wàn)元/km，總價(jià)約2.2億元。

　　海纜價(jià)格呈上升趨勢(shì)

　　隨著產(chǎn)業(yè)鏈的成熟，海上風(fēng)電項(xiàng)目的總體成本在下降，也終將向平價(jià)上網(wǎng)靠攏。然而，海纜成本卻是一個(gè)例外，近兩年，海纜價(jià)格突飛猛進(jìn)，而未來(lái)幾年，也基本可以斷定只漲不跌的態(tài)勢(shì)。究其原因，主要有以下兩點(diǎn)：

　　不同于普通電纜，海纜需要更全面的保護(hù)，外被層、鋼絲鎧裝、填充、阻水層等等，有一定的技術(shù)門(mén)檻，無(wú)論是國(guó)內(nèi)還是歐洲，海纜廠家都屈指可數(shù)

　　海纜敷設(shè)同樣有技術(shù)門(mén)檻，最重要的是，還需要硬件設(shè)施（專(zhuān)業(yè)敷纜船等）

　　近年來(lái)，海上風(fēng)電進(jìn)入高速發(fā)展期，海纜需求量暴增，無(wú)論是海纜采購(gòu)還是敷設(shè)，都是賣(mài)方市場(chǎng)。

　　也正因?yàn)槿绱?，在海上風(fēng)電場(chǎng)設(shè)計(jì)中，一個(gè)重要內(nèi)容便是在減少海纜上下功夫，降低這部分的投資。比如，優(yōu)化風(fēng)機(jī)分組與集電線(xiàn)路路徑，減少海纜用量；又比如，使用66kV電壓等級(jí)設(shè)備和海纜，也可以大幅減少海纜用量。

　　全新研究帶來(lái)無(wú)限可能

　　不過(guò)，一個(gè)最新的研究項(xiàng)目橫空出世，或許將大幅降低海纜造價(jià)，為海上風(fēng)電帶來(lái)革命性的變化。

　　這個(gè)名為“i4Offshore”的研究項(xiàng)目，是由歐盟委員會(huì)牽頭的總經(jīng)費(fèi)達(dá)到800億歐元的“Horizon 2020”研究項(xiàng)目中的一個(gè)子項(xiàng)，研究時(shí)間從2018年11月至2023年10月，獲得2000萬(wàn)歐元的資金支持。

　　項(xiàng)目的主要目標(biāo)是：以創(chuàng)新、可靠、強(qiáng)大的解決方案，在2025年之前，在海上風(fēng)電高成本地區(qū)，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的LCoE低于80歐元/MWh。

　　研究?jī)?nèi)容包括三部分：

　　下一代直驅(qū)機(jī)型研發(fā)；

　　由混合材料制成的低成本重力式-導(dǎo)管架基礎(chǔ)；

　　超低成本的集電線(xiàn)路“管內(nèi)電纜”。

　　這種所謂“管內(nèi)電纜”，其核心在于創(chuàng)造一種全新的水下電纜保護(hù)技術(shù)，使得普通電纜在使用高密度聚乙烯密封后，可以被當(dāng)作海纜使用，徹底解決市場(chǎng)供應(yīng)問(wèn)題。

　　另外，敷設(shè)這種電纜也無(wú)需專(zhuān)業(yè)敷纜船，而是在電纜鋪設(shè)后，用標(biāo)準(zhǔn)的水槍噴射法將電纜埋入海床中。

　　據(jù)估計(jì)，采用這種“新型海纜”方案，總投資將降低30%以上。

　　目前，i4Offshore的三項(xiàng)技術(shù)都在丹麥Nissum Bredning海上風(fēng)電場(chǎng)測(cè)試。最早投運(yùn)的4臺(tái)SWT-7.0-154風(fēng)機(jī)、低成本的重力式-導(dǎo)管架基礎(chǔ)、“管內(nèi)電纜”技術(shù)，還有66kV場(chǎng)內(nèi)電壓等級(jí)。這一切都需要時(shí)間來(lái)證明可靠性。

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