500 كيلوواط مزرعة رياح بحرية: محطة فرعية بحرية + GIS + محول عزل خاص تحليل معمق
1×500 kW WTG · صندوق 800 kVA (0.69/35 kV) · GIS محطة فرعية بحرية · محول عزل خاص · كابل بحري 110 kV
1 · TL;DR Conclusion
الخلاصة: تستخدم مزرعة الرياح البحرية بقدرة 500 كيلوواط (1 × 500 kW WTG) محول صندوقي بقدرة 800 kVA بتكوين توربين واحد-محول واحد (0.69/35 kV) → محطة فرعية بحرية مزودة بـ GIS 35 kV → محول عزل خاص → تصدير عبر كابل بحري 110 kV + SVG ±1 Mvar، مع مقاومة تآكل بحرية C5-M (يُسعّر GIS/محول العزل بشكل منفصل) — إجمالي أداة التكوين ≈ 491,625 دولارًا (FOB)، EPC ≈ 640,850 دولارًا، فترة استرداد 9 سنوات، معدل عائد داخلي 10.6% (على مستوى الجدوى).
- •1×500 كيلوواط WTG → محول صندوقي 800 كيلوفولت أمبير (0.69/35 كيلوفولت) توربين واحد-محول واحد؛ منصة بحرية متكاملة
- •محطة فرعية بحرية مع GIS 35 كيلوفولت (مقاومة للتآكل، مدمجة، منخفضة الصيانة) + محول عزل خاص (سعة الكابل البحري / عزل العزل)
- •تصدير كابل بحري 110 كيلوفولت + SVG ±1 ميفار (PF ±0.95) + مقاومة للتآكل البحري C5-M (مُعلَّم في التكوين)
- •توليد 1,040,250 كيلوواط ساعة/سنة (P50)، P90 986,906 كيلوواط ساعة، إيرادات 83,220 دولار/سنة @ 0.08 دولار/كيلوواط ساعة PPA
- •الاقتصاد: 640,850 دولار EPC، فترة استرداد 9 سنوات، معدل عائد داخلي 10.6%، عائد استثمار 181% على 25 سنة
2 · Solution Overview
تختلف مزرعة الرياح البحرية عن البرية في البيئة: تآكل رذاذ الملح (C5-M)، وضيق المساحة والوزن على المنصة، وتصدير الكابلات البحرية. بالإضافة إلى الهيكل البري لمحول الصندوق + المجمع + محول الرفع، تم ترقية مجمع 35 كيلوفولت إلى GIS، ويتعامل محول عزل خاص مع الشحن السعوي للكابل البحري، وتم وضع علامة على فئة مقاومة التآكل البحري.
3 · Design Process & Rationale
1. تحديد المتطلبات
500 كيلوواط طاقة رياح بحرية، تصدير 100%؛ بيئة المنصة البحرية وتصدير الكابلات البحرية هما القيود الرئيسية خارج اليابسة.
2. تحجيم المصدر
توربين رياح واحد بقدرة 500 كيلوواط (turbMw 0.5)؛ المركب 500 كيلوواط، الإمداد الفعلي 400 كيلوواط، حصة متجددة 100%.
3. رفع الجهد في الماكينة
طرف 0.69 كيلو فولت يرتفع إلى 35 كيلو فولت في الموقع (صندوق 800 كيلو فولت أمبير) لتقليل خسائر التجميع البحرية.
4. ترقية المجمع إلى GIS
على المنصة البحرية، يستخدم مجمع 35 كيلو فولت GIS (معزول بغاز SF6) — مقاوم لرذاذ الملح، بدون صيانة، مدمج — الخيار الحتمي لمساحة المنصة وتكلفة التشغيل والصيانة.
5. محول عزل خاص
كابل بحري 110 كيلو فولت يسحب تيار شحن سعوي كبير؛ محول عزل خاص يوفر عزل السعة للتصدير الآمن.
6. التصدير ونقطة الربط
كابل بحري 110 كيلو فولت إلى الشاطئ؛ محول رئيسي رافع 35/110 كيلو فولت (أرضية المحرك 10 ميجا فولت أمبير).
7. مقاومة التآكل وجودة الطاقة
فئة مقاومة التآكل البحرية C5-M (مميزة في التكوين، مسعرة بشكل منفصل)؛ SVG ±1 ميجا فار لدعم الامتثال للشبكة بمعامل قدرة ±0.95.
Pain Points → Solution → Evidence
الرش الملحي البحري (C5-M) يتسبب في تآكل المعدات الأولية والحاويات — عمر المعدات المعيارية البرية ينهار.
علامات تكوين مقاومة التآكل البحري C5-M؛ يتم ترقية مجمع 35 كيلوفولت إلى GIS (معزول بالغاز بالكامل SF6).
special.corrosion=C5-M مميز؛ C4+ يفعّل معالجة مقاومة التآكل.
المنصات البحرية محدودة المساحة والوزن — معدات التبديل AIS التقليدية ضخمة وتحتاج إلى صيانة متكررة.
GIS مدمج ولا يحتاج إلى صيانة؛ محول العزل الخاص يقلل إجهاد تيار الشحن السعوي على المعدات.
GIS 35 كيلوفولت + محول العزل الخاص يشكلان نواة المحطة الفرعية البحرية.
الكابلات البحرية تسحب تيار شحن سعوي كبير مع متطلبات عزل عالية — الاتصال المباشر يخاطر بفرط الجهد/الرنين.
محول العزل الخاص يوفر عزل العزل/السعة؛ كابل بحري 110 كيلوفولت يمتد إلى الشاطئ.
مسار تصدير الكابل البحري 110 كيلوفولت واضح في المخطط.
4 · Key Parameter Deep-Read
| Parameter | Value | Basis | Impact & Boundary |
|---|---|---|---|
| محول الصندوق | 800 kVA (0.69/35 kV) | 500 kW ÷ 1.0 PF × 1.05 = 525 kVA → 800 kVA | توربين واحد-محول واحد، متكامل مع منصة بحرية >3 MW توربينات تتحول إلى صندوق مركب مغمور بالزيت |
| نوع المجمع | 35 kV GIS | المنصة البحرية تختار GIS (معزول بالغاز SF6 بالكامل) | مقاوم لرذاذ الملح، بدون صيانة، مدمج على الشاطئ قد يستخدم AIS؛ GIS أغلى |
| محول عزل خاص | عزل كابل بحري 110 kV | شحن سعوي للكابل البحري + عزل كهربائي | يخمد الجهد الزائد/الرنين، يحمي التصدير التصنيف/المعاوقة تحتاج تأكيد معهد التصميم |
| طريقة التصدير | كابل بحري 110 kV | hvKv=110 | اتصال بالشبكة على الشاطئ قرب الشاطئ قد ينخفض إلى كابل بحري 35 kV |
| فئة التآكل | C5-M (بحري) | special.corrosion=C5-M | يؤدي إلى معالجة مضادة للتآكل (C4+) سعر منفصل؛ محرك FOB لا يشمل |
| تصنيف SVG | ±1 Mvar | 25% من 500 kW = 125 kvar → 1 Mvar | PF ±0.95، LVRT ≥1 Mvar الحد الأدنى للمحرك |
5 · Drawing Deep-Read
The following drawings are shown for reference (full set in the configurator “View design document”):
6 · Operation Demo (Deep-Read)
تدفق الطاقة
WTG 500 kW → 0.69 kV → صندوق 800 kVA حتى 35 kV → GIS بحري → محول عزل خاص → كابل بحري 110 kV إلى الشاطئ.
القدرة التفاعلية وجودة الطاقة
±1 Mvar SVG تفاعلية ديناميكية مستمرة، PF ±0.95؛ سعة الكابل البحري معزولة بواسطة محول العزل.
العطل والحماية
LVRT عند الانخفاضات، حماية مغذيات المجمع على مراحل، تفاضلي محول العزل/الرفع — لحماية التصدير البحري.
الاقتصاد
1,040,250 kWh/سنة، 83,220 $/سنة؛ 640,850 $ EPC، استرداد 9 سنوات، IRR 10.6%.
Other views (shown): LCC (تكلفة دورة الحياة) · جودة الطاقة والتوافقيات · مظهر الجهد · ميزات المخطط · خفض التصنيف البيئي
7 · Economics & Payback
المعدات FOB ≈ 491,625 دولارًا (WTG 352,500 دولار + صندوق 37,000 دولار + رافع 29,500 دولار + SVG 50,000 دولار + مفاتيح الجهد العالي 16,750 دولار + RMU 5,875 دولار)؛ EPC ≈ 640,850 دولارًا. GIS البحرية، ومحول العزل الخاص، ومقاومة التآكل C5-M ومد الكابلات البحرية هي بنود POA إضافية غير مشمولة في FOB. سنويًا 1,040,250 كيلوواط ساعة → 83,220 دولارًا/سنة؛ فترة الاسترداد 9 سنوات، معدل العائد الداخلي 10.6%، عائد الاستثمار على 25 سنة 181%.
8 · FAQ
لماذا تحتاج مزرعة الرياح البحرية إلى GIS؟
ماذا يفعل محول العزل الخاص؟
أي محول صندوقي لتوربين بحري 500 كيلوواط؟
ماذا يعني فئة التآكل C5-M؟
ما هو جهد الكابل البحري؟
ما هي فترة الاسترداد؟
هل السعر البحري نفس السعر البري؟
لماذا نحتاج إلى SVG؟
كم الطاقة سنوياً؟
Special Considerations
- تم وضع علامة على فئة مقاومة التآكل البحري C5-M في التكوين، لكن سعر FOB للمحرك لا يشمل تكلفة المعالجة المضادة للتآكل — يجب تسعيرها بشكل منفصل.
- في GIS البحرية، المحول العازل الخاص ومد الكابلات البحرية هما بندان إضافيان POA؛ هذا العرض هو أساس FOB للمعدات للهيكل المكافئ البري.
- المحول الرئيسي الرافع مُحدد على مستوى المحرك بـ 10 MVA (35/110 kV)؛ يجب أن يتم تحديد سعة محطة فرعية بحرية حقيقية من قبل معهد التصميم وفقًا لحجم المزرعة.
- LVRT / كود الشبكة (GB/T 19963) غير مُنمذج بشكل صريح؛ تواجه المزارع البحرية اختبار fault-ride-through أكثر صرامة — يجب التأكيد مع مشغل الشبكة.
- حسابات الجانب المستقبل (قصر الدائرة 10/0.4 kV، تدفق الحمل، arc flash، N-1) قديمة في وضع تصدير التوليد — تجاهلها؛ بيانات جانب المحطة موجودة في windCalc/genPlant.
Turn this into your project
Open this exact scenario pre-loaded in the Power System Configurator, then generate the full design document or the operation & techno-economic assessment.
Open in Power System Configurator →Related Scenarios
توريد شامل لمعدات الطاقة التقليدية والطاقة الشمسية
من تصميم نظام توزيع الطاقة إلى الطاقة الشمسية - المحولات، والمفاتيح الكهربائية، والمحطات الفرعية، ومعدات الطاقة الشمسية، بأحجامها وأسعارها في مكان واحد. استخدم الآلات الحاسبة لدينا للحصول على قائمة كاملة بالمواد وسعر FOB.