基于电力储能船舶的海上能源岛电力外送技术经济分析

能源岛电力外送是未来海上风电开发的重要模式。针对海缆输电成本高、接入受限及电转燃料效率低等问题，提出基于电力储能船舶的外送技术。设计了以功率变换为核心的电气化能源岛架构，构建了涵盖风电消纳、供需平衡与航道运输的技术经济评价方法，并结合中国南海某岛资源特性分析不同传输距离下的可行性。结果表明：船舶外送的能源效率与平准化上岸电能成本随离岸距离和风电容量增加而降低，随单船储能容量增加而升高；在150～200 km范围内，当传输效率达80%时，成本可低至0.46元/kWh，优于HVAC、HVDC和FFTS海缆方案。

能源岛汇集外送被认为是未来海上风电开发的重要模式.目前,海缆长距离输电成本高、陆上接入点受限、故障修复时间长,而电转燃料通过船舶外送的模式又存在转换效率低、海上占地大等问题.为此,提出了基于电力储能船舶的海上能源岛电力外送技术.首先,设计了以功率变换为核心的电气化能源岛技术架构;进而提出了考虑风电消纳、供需平衡、灵活外送、航道运输的海上能源岛电力外送方案技术经济评价方法;最后,基于中国南海某岛及周边资源特性,剖析了不同传输距离下所提能源岛电力外送方案的可行性,同时给出了影响该方案技术经济性的主要因素.研究结果表明:船舶外送策略能源传输效率和平准化上岸电能成本对离岸距离和风电容量呈负相关,对单船储能容量呈正相关;电力储能船舶在应对150～200 km风电外送时,当传输能效标准为80％时,平准化上岸电能成本可低至0.46元/kWh,比高压交流(high voltage alternating current,HVAC)、高压直流(high voltage direct current,HVDC)和分频输电(fractional frequency transmission system,FFTS)3 种海缆模式均具有更好的经济性.