海上风电向远海推进,柔性直流海缆的经济性拐点并非单一距离,而是由“风电场容量”与“输电距离”共同决定。对于容量400MW及以上的海上风电场,交直流输电方案的造价曲线交叉点出现在60-70km的输送距离之间——输电距离在70km以内时交流方案经济性更强,超过70km后柔性直流方案更具优势。这意味着,大型集中式海上风电基地(单场容量400MW起步、离岸距离70km以上)是率先采用柔性直流海缆的典型下游场景。
容量与距离:柔性直流的优势区间
从工程造价数据看,柔性直流的优势随距离增加而扩大,且在不同容量下表现不同:
| 风电场容量 | 交流方案经济性占优区间 | 直流方案反超节点(约) | 直流方案优势随距离变化 |
|---|---|---|---|
| 400MW | 20-60km | 60-70km之间 | 100km时造价低于交流约3.5亿元 |
| 500MW | 20-60km | 60-70km之间 | 100km时造价低于交流约5.8亿元 |
| 600MW | 20-60km | 60-70km之间 | 100km时造价低于交流约6.0亿元 |
| 700MW | 20-60km | 60-70km之间 | 100km时造价低于交流约8.5亿元 |
| 800MW | 20-60km | 60-70km之间 | 100km时造价低于交流约13.9亿元 |
| 1000MW | 20-60km | 60-70km之间 | 100km时造价低于交流约13.3亿元 |
数据来源:《海上风电场输电方式研究》彭穗等,天风证券研究所
可以看到,容量越大的风电场,在远距离(80-100km)下采用柔性直流的造价节省越显著。以800MW风电场为例,在100km输送距离下,直流方案比交流方案节省约13.9亿元工程造价;而1000MW容量在100km时,直流方案造价约48.8亿元,远低于交流方案的62.1亿元。
远海化趋势下的率先采用场景
柔性直流海缆的率先应用,将集中在离岸距离超过70km的大型集中式海上风电基地。这类项目通常具备两个特征:单场规划容量大(多在400MW以上),且因近海资源趋于饱和而不得不向更深更远海域布局。
交流输电在长距离下存在过电压问题,需要增装高抗设备,导致成本增加、经济性减弱;而柔性直流输电不存在这一问题,且在相同电缆类型、导体截面和敷设条件下,直流海缆的载流量和输电容量远大于交流海缆。因此,远海大型风电基地是柔性直流海缆经济性率先兑现的主战场。
在产业供给端,柔性直流海缆的生产壁垒集中在绝缘加工环节——直流海缆对绝缘屏蔽和绝缘界面的完好性要求极高,三层共挤工序是关键。目前国内具备柔性直流海缆生产能力的企业为东方电缆、中天科技和亨通光电三家,其中中天科技在柔性直流领域积累的项目经验相对更丰富,尤其在400kV柔性直流海缆订单方面具备较强的独家优势。
常见问题
为什么柔性直流在远距离下更经济?
交流海缆在长距离输电时存在过电压问题,需要增装高抗设备,推高整体造价;柔性直流海缆不存在交变电磁场,不会损耗导体和金属套材料,且载流量和输电容量更大,因此随着距离拉长,其经济性相对增强。
70km以内的近海风电项目应该选什么方案?
对于400MW及以上风电场,输电距离在70km以内时,交流输电方案的经济性更强。近海项目距离短、容量适中,交流方案在工程成熟度和造价上仍占优,柔性直流更适合远海场景。
哪些企业具备柔性直流海缆的供货能力?
目前国内具备柔性直流海缆生产能力的企业为东方电缆、中天科技和亨通光电三家。其中中天科技在柔性直流领域项目经验较为丰富,400kV柔性直流海缆订单目前仅中天科技一家持有。