“如何应对风电平价时代”系列之采用电力电缆做为风电场集电线路的优势

2019年5月21日,《国家发展改革委 关于完善风电上网电价政策的通知》（发改价格〔2019〕882号）正式发布，通知指出：“自2021年1月1日开始，新核准的陆上风电项目全面实现平价上网，国家不再补贴”，标志着中国风电产业正式进入平价时代。

当平价真正到来之际，谁能拿出切实可行的应对方案、如何采取行之有效的措施降本增效，这是每个新能源领域的所有参与者所面临的重要课题。

来源：微信公众号“计鹏新能源”ID：jipengxinnengyuan

本文为“如何应对风电平价时代”的系列专题研究之一，从风电场集电线路专业方向，研究电力电缆做为风电场集电线路的优势。

01前言

电力电缆从发明至今已有100多年的历史，电力电缆设计制造能力不断提升，目前已制成电压高至1200kV的特高压电力电缆。在电力工程项目中，经常使用高压电力电缆线路输送电能。常规新能源项目仍较多使用架空线路方案，但随着我国新能源项目建设的多样式发展，不断出现新能源电力工程选择采用电力电缆作为输电线路的情况。本文通过梳理电力电缆作为输电线路的优缺点，以及对比架空线路和电力电缆线路的经济性，分析了在新能源电力工程中应用电力电缆的一些优势。

02电缆线路的组成

电力电缆线路一般敷设于电缆隧道或直接埋入地下，也有通过桥架架空敷设的情况。电力电缆线路主要由电缆、电缆中间接头、电缆终端头、电缆分接箱等组成，有些电力电缆线路还带有配件，如压力箱、压力和温度示警装置、除湿装置等等。地下电力电缆线路还包括相应的土建设施，如电缆沟、排管、竖井、隧道等。

03电力电缆的分类

01按绝缘材料分

a、油浸纸绝缘电力电缆以油浸纸作绝缘的电力电缆,具有安全可靠、寿命长、价格低的优点，缺点是敷设受落差限制，当敷设在有落差的环境中时，油浸纸中的油因环境的落差而产生滴流，造成绝缘不均和损坏。

b、塑料绝缘电力电缆，其绝缘层为挤压塑料，常用的材料有聚氯乙烯、聚乙烯、交联聚乙烯。多用于中低压电缆，其优点是结构简单、重量轻、便于施工、不受敷设落差限制；缺点是存在树枝化击穿现象，因此不宜在更高电压等级中使用。

c、橡皮绝缘电力电缆，其绝缘层为橡胶加上各种配合剂，常用作绝缘的胶料有天然胶-丁苯胶混合物，乙丙胶、丁基胶等。经过充分混炼后挤包在导电线芯上，经过加温硫化而成。它柔软，富有弹性，适合于移动频繁、敷设弯曲半径小的场合。

02按电压等级分

a、低压电缆：适用于固定敷设在交流50Hz，额定电压3kV及以下的输配电线路上作输送电能用；

b、中低压电缆：一般为35kV及以下，聚氯乙烯绝缘电缆，聚乙烯绝缘电缆，交联聚乙烯绝缘电缆等；

c、高压电缆：一般为110kV及以上，聚乙烯电缆和交联聚乙烯绝缘电缆等；

d、超高压电缆：275～800kV；

e、特高压电缆：1000kV及以上；

04电力电缆线路的优缺点

01与架空线路相比，电力电缆线路具有下优点：

1、电缆敷设于地下，不占用地面及地上空间，在同一条地下电缆通道中，可以容纳多条电力电缆线路；

2、在城市道路和大型工厂，多采用电力电缆供电，有利于市容、厂容整齐美观；自然环境（如雷电，雨水，大风，盐雾，污秽等）和周围环境对埋于电缆隧道和地下的电力电缆影响很小；

3、电缆隐蔽在地下和隧道中，对人身比较安全，供电可靠性高；电缆线路的运行维护费用比较小。

02电力电缆线路有以下几方面的缺点：

1、电缆线路建设投资费用较高，有时是架空线的几倍，主要费用集中在电缆本体材料上；

2、电缆故障隐蔽，故障点的判断较难；

3、电缆损坏后，修复时间较长；

4、电缆不容易分支；

5、电缆及附件的选型、电缆护套接地方式、电缆敷设方式、污区分布、土建设施型式及容量等比较复杂。

05电力电缆输电线路的优势

在经过了20多年发展，我国的新能源电力建设已经进入了快速、稳定的发展阶段，由于电力电缆输电线路独有的优越性，其在新能源电力工程中应用的情况越来越多，其主要优势有：

1、土地资源的日益紧张使电力电缆输电线路更具优势。电力电缆输电线路不占用地面空间，在土地资源紧张的地区，如：郊区城镇附近、基本农田地区、林地地区等，可采用电力电缆做为输电线路，避免了输电杆塔占用土地资源的情况，使项目得以推进。

2、地形、地质复杂地区，气象环境、生态环境恶劣地区，使用电力电缆作为输电线路更具优势。新能源项目一般都建设在偏远地区，自然环境复杂、气象环境恶劣，经常伴有雷电，雨水，大风，盐雾等情况。在这样的环境下，架空输电线路容易受到破坏，而采用电力电缆的输电线路可很大程度上规避以上恶劣环境的影响，还能降低日常的运维成本，因此具有独特的优势。

3、电力电缆输电线路的供电可靠性较高，对人身比较安全，与架空输电线路相比，后期的运行维护费用较小。新能源电力工程多处于偏僻地区，运行维护的周期相比电网公司较长，使用电力电缆做为输电线路正好可以填补运维上的不足，提高线路运行的可靠性。

06采用电力电缆作为集电线路经济性分析

本文根据四川凉山地区的一个风电场为例，分别采用电力电缆和架空线路两种形式的集电线路造价做经济性对比，详细如下：

本工程地点位于四川省凉山地区，最大风速30m/s，最高气温40℃，最低气温-20℃，覆冰厚度20mm。虽然风资源较好，但交通情况恶劣，施工难度较大，且场区树木较多较高，因此，架空线路单公里造价较高。通过架空线和电力电缆的工程造价分析，本工程采用电力电缆做为风电场35kV集电线路更有优势，主要体现在以下几方面：

1、占用土地少，架空线路方案永久性占用土地为31.14亩，电力电缆方案永久性占地为0.89亩；架空方案用地费用为262.82万，电缆方案用地费用为95.23万，电缆方案比架空方案用地费用低167.59万元，降低了征地费用；且架空方案永久征地面积为31.14亩，而电缆方案永久征地面积为0.89亩，用地面积仅为架空方案的2.8%。

2、从架空线路方案和电缆方案的对比情况可明显看出，架空线路使用的永久性用地多，电缆方案使用的临时用地较多，从用地协调和报审的角度，电缆方案使用临时用地较好协调和报审，特别适用于林业较多和土地资源紧张的项目。

3、电力电缆线路规避了大风、覆冰、雷暴等自然环境因素对线路的影响，本工程覆冰厚度20mm，且项目地空气湿度大，极易发生线路覆冰的情况，线路运维检修难度大。采用电力电缆可有效规避以上恶劣环境的影响，还能减少运维成本。

4、本工程电力电缆线路方案采用了铝合金电缆，铝合金电缆具有重量轻、转角半径小、价格便宜等优点，目前应用非常广泛，在特定条件下，其整体工程造价优于架空线路。铝合金电缆与铜芯电缆综合性能分析，见下表。

07结语

如何应对“风电平价时代”是所有风电开发和建设企业共同面临的难题，通过分析采用电力电缆做为风电场集电线路的经济性，可以看出，随着电力电缆的技术不断进步，配合精细化设计从制定路径、线路运行安全性和施工难易度等多方面综合考虑。电力电缆线路在新能源电力工程中优越性逐步显现，特别是在一些涉林、涉地及用地比较困难的工程中，适宜采用电力电缆做为集电线路，其经济性甚至超过架空线路；同时采用电力电缆做为集电线路大大减少了永久用地的数量，很大程度上降低了工程占地的协调难度和手续办理工作，可提高工程推进速度、缩短工程建设周期，为“平价时代”的新能源项目开发、建设提供有力的支撑。