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2019年5月21日,《國家發(fā)展改革委 關(guān)于完善風(fēng)電上網(wǎng)電價政策的通知》（發(fā)改價格〔2019〕882號）正式發(fā)布，通知指出：“自2021年1月1日開始，新核準(zhǔn)的陸上風(fēng)電項(xiàng)目全面實(shí)現(xiàn)平價上網(wǎng)，國家不再補(bǔ)貼”，標(biāo)志著中國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)正式進(jìn)入平價時代。
當(dāng)平價真正到來之際，誰能拿出切實(shí)可行的應(yīng)對方案、如何采取行之有效的措施降本增效，這是每個新能源領(lǐng)域的所有參與者所面臨的重要課題。
來源：微信公眾號“計(jì)鵬新能源”ID：jipengxinnengyuan
本文為“如何應(yīng)對風(fēng)電平價時代”的系列專題研究之一，從風(fēng)電場集電線路專業(yè)方向，研究電力電纜做為風(fēng)電場集電線路的優(yōu)勢。
01前言
電力電纜從發(fā)明至今已有100多年的歷史，電力電纜設(shè)計(jì)制造能力不斷提升，目前已制成電壓高至1200kV的特高壓電力電纜。在電力工程項(xiàng)目中，經(jīng)常使用高壓電力電纜線路輸送電能。常規(guī)新能源項(xiàng)目仍較多使用架空線路方案，但隨著我國新能源項(xiàng)目建設(shè)的多樣式發(fā)展，不斷出現(xiàn)新能源電力工程選擇采用電力電纜作為輸電線路的情況。本文通過梳理電力電纜作為輸電線路的優(yōu)缺點(diǎn)，以及對比架空線路和電力電纜線路的經(jīng)濟(jì)性，分析了在新能源電力工程中應(yīng)用電力電纜的一些優(yōu)勢。
02電纜線路的組成
電力電纜線路一般敷設(shè)于電纜隧道或直接埋入地下，也有通過橋架架空敷設(shè)的情況。電力電纜線路主要由電纜、電纜中間接頭、電纜終端頭、電纜分接箱等組成，有些電力電纜線路還帶有配件，如壓力箱、壓力和溫度示警裝置、除濕裝置等等。地下電力電纜線路還包括相應(yīng)的土建設(shè)施，如電纜溝、排管、豎井、隧道等。
03電力電纜的分類
01按絕緣材料分
a、油浸紙絕緣電力電纜以油浸紙作絕緣的電力電纜,具有安全可靠、壽命長、價格低的優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是敷設(shè)受落差限制，當(dāng)敷設(shè)在有落差的環(huán)境中時，油浸紙中的油因環(huán)境的落差而產(chǎn)生滴流，造成絕緣不均和損壞。
b、塑料絕緣電力電纜，其絕緣層為擠壓塑料，常用的材料有聚氯乙烯、聚乙烯、交聯(lián)聚乙烯。多用于中低壓電纜，其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、便于施工、不受敷設(shè)落差限制；缺點(diǎn)是存在樹枝化擊穿現(xiàn)象，因此不宜在更高電壓等級中使用。
c、橡皮絕緣電力電纜，其絕緣層為橡膠加上各種配合劑，常用作絕緣的膠料有天然膠-丁苯膠混合物，乙丙膠、丁基膠等。經(jīng)過充分混煉后擠包在導(dǎo)電線芯上，經(jīng)過加溫硫化而成。它柔軟，富有彈性，適合于移動頻繁、敷設(shè)彎曲半徑小的場合。
02按電壓等級分
a、低壓電纜：適用于固定敷設(shè)在交流50Hz，額定電壓3kV及以下的輸配電線路上作輸送電能用；
b、中低壓電纜：一般為35kV及以下，聚氯乙烯絕緣電纜，聚乙烯絕緣電纜，交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜等；
c、高壓電纜：一般為110kV及以上，聚乙烯電纜和交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜等；
d、超高壓電纜：275～800kV；
e、特高壓電纜：1000kV及以上；
04電力電纜線路的優(yōu)缺點(diǎn)
01與架空線路相比，電力電纜線路具有下優(yōu)點(diǎn)：
1、電纜敷設(shè)于地下，不占用地面及地上空間，在同一條地下電纜通道中，可以容納多條電力電纜線路；
2、在城市道路和大型工廠，多采用電力電纜供電，有利于市容、廠容整齊美觀；自然環(huán)境（如雷電，雨水，大風(fēng)，鹽霧，污穢等）和周圍環(huán)境對埋于電纜隧道和地下的電力電纜影響很??；
3、電纜隱蔽在地下和隧道中，對人身比較安全，供電可靠性高；電纜線路的運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用比較小。
02電力電纜線路有以下幾方面的缺點(diǎn)：
1、電纜線路建設(shè)投資費(fèi)用較高，有時是架空線的幾倍，主要費(fèi)用集中在電纜本體材料上；
2、電纜故障隱蔽，故障點(diǎn)的判斷較難；
3、電纜損壞后，修復(fù)時間較長；
4、電纜不容易分支；
5、電纜及附件的選型、電纜護(hù)套接地方式、電纜敷設(shè)方式、污區(qū)分布、土建設(shè)施型式及容量等比較復(fù)雜。
05電力電纜輸電線路的優(yōu)勢
在經(jīng)過了20多年發(fā)展，我國的新能源電力建設(shè)已經(jīng)進(jìn)入了快速、穩(wěn)定的發(fā)展階段，由于電力電纜輸電線路獨(dú)有的優(yōu)越性，其在新能源電力工程中應(yīng)用的情況越來越多，其主要優(yōu)勢有：
1、土地資源的日益緊張使電力電纜輸電線路更具優(yōu)勢。電力電纜輸電線路不占用地面空間，在土地資源緊張的地區(qū)，如：郊區(qū)城鎮(zhèn)附近、基本農(nóng)田地區(qū)、林地地區(qū)等，可采用電力電纜做為輸電線路，避免了輸電桿塔占用土地資源的情況，使項(xiàng)目得以推進(jìn)。
2、地形、地質(zhì)復(fù)雜地區(qū)，氣象環(huán)境、生態(tài)環(huán)境惡劣地區(qū)，使用電力電纜作為輸電線路更具優(yōu)勢。新能源項(xiàng)目一般都建設(shè)在偏遠(yuǎn)地區(qū)，自然環(huán)境復(fù)雜、氣象環(huán)境惡劣，經(jīng)常伴有雷電，雨水，大風(fēng)，鹽霧等情況。在這樣的環(huán)境下，架空輸電線路容易受到破壞，而采用電力電纜的輸電線路可很大程度上規(guī)避以上惡劣環(huán)境的影響，還能降低日常的運(yùn)維成本，因此具有獨(dú)特的優(yōu)勢。
3、電力電纜輸電線路的供電可靠性較高，對人身比較安全，與架空輸電線路相比，后期的運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用較小。新能源電力工程多處于偏僻地區(qū)，運(yùn)行維護(hù)的周期相比電網(wǎng)公司較長，使用電力電纜做為輸電線路正好可以填補(bǔ)運(yùn)維上的不足，提高線路運(yùn)行的可靠性。
06采用電力電纜作為集電線路經(jīng)濟(jì)性分析
本文根據(jù)四川涼山地區(qū)的一個風(fēng)電場為例，分別采用電力電纜和架空線路兩種形式的集電線路造價做經(jīng)濟(jì)性對比，詳細(xì)如下：
本工程地點(diǎn)位于四川省涼山地區(qū)，最大風(fēng)速30m/s，最高氣溫40℃，最低氣溫-20℃，覆冰厚度20mm。雖然風(fēng)資源較好，但交通情況惡劣，施工難度較大，且場區(qū)樹木較多較高，因此，架空線路單公里造價較高。通過架空線和電力電纜的工程造價分析，本工程采用電力電纜做為風(fēng)電場35kV集電線路更有優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在以下幾方面：
1、占用土地少，架空線路方案永久性占用土地為31.14畝，電力電纜方案永久性占地為0.89畝；架空方案用地費(fèi)用為262.82萬，電纜方案用地費(fèi)用為95.23萬，電纜方案比架空方案用地費(fèi)用低167.59萬元，降低了征地費(fèi)用；且架空方案永久征地面積為31.14畝，而電纜方案永久征地面積為0.89畝，用地面積僅為架空方案的2.8%。
2、從架空線路方案和電纜方案的對比情況可明顯看出，架空線路使用的永久性用地多，電纜方案使用的臨時用地較多，從用地協(xié)調(diào)和報(bào)審的角度，電纜方案使用臨時用地較好協(xié)調(diào)和報(bào)審，特別適用于林業(yè)較多和土地資源緊張的項(xiàng)目。
3、電力電纜線路規(guī)避了大風(fēng)、覆冰、雷暴等自然環(huán)境因素對線路的影響，本工程覆冰厚度20mm，且項(xiàng)目地空氣濕度大，極易發(fā)生線路覆冰的情況，線路運(yùn)維檢修難度大。采用電力電纜可有效規(guī)避以上惡劣環(huán)境的影響，還能減少運(yùn)維成本。
4、本工程電力電纜線路方案采用了鋁合金電纜，鋁合金電纜具有重量輕、轉(zhuǎn)角半徑小、價格便宜等優(yōu)點(diǎn)，目前應(yīng)用非常廣泛，在特定條件下，其整體工程造價優(yōu)于架空線路。鋁合金電纜與銅芯電纜綜合性能分析，見下表。
07結(jié)語
如何應(yīng)對“風(fēng)電平價時代”是所有風(fēng)電開發(fā)和建設(shè)企業(yè)共同面臨的難題，通過分析采用電力電纜做為風(fēng)電場集電線路的經(jīng)濟(jì)性，可以看出，隨著電力電纜的技術(shù)不斷進(jìn)步，配合精細(xì)化設(shè)計(jì)從制定路徑、線路運(yùn)行安全性和施工難易度等多方面綜合考慮。電力電纜線路在新能源電力工程中優(yōu)越性逐步顯現(xiàn)，特別是在一些涉林、涉地及用地比較困難的工程中，適宜采用電力電纜做為集電線路，其經(jīng)濟(jì)性甚至超過架空線路；同時采用電力電纜做為集電線路大大減少了永久用地的數(shù)量，很大程度上降低了工程占地的協(xié)調(diào)難度和手續(xù)辦理工作，可提高工程推進(jìn)速度、縮短工程建設(shè)周期，為“平價時代”的新能源項(xiàng)目開發(fā)、建設(shè)提供有力的支撐。
當(dāng)平價真正到來之際，誰能拿出切實(shí)可行的應(yīng)對方案、如何采取行之有效的措施降本增效，這是每個新能源領(lǐng)域的所有參與者所面臨的重要課題。
來源：微信公眾號“計(jì)鵬新能源”ID：jipengxinnengyuan
本文為“如何應(yīng)對風(fēng)電平價時代”的系列專題研究之一，從風(fēng)電場集電線路專業(yè)方向，研究電力電纜做為風(fēng)電場集電線路的優(yōu)勢。
01前言
電力電纜從發(fā)明至今已有100多年的歷史，電力電纜設(shè)計(jì)制造能力不斷提升，目前已制成電壓高至1200kV的特高壓電力電纜。在電力工程項(xiàng)目中，經(jīng)常使用高壓電力電纜線路輸送電能。常規(guī)新能源項(xiàng)目仍較多使用架空線路方案，但隨著我國新能源項(xiàng)目建設(shè)的多樣式發(fā)展，不斷出現(xiàn)新能源電力工程選擇采用電力電纜作為輸電線路的情況。本文通過梳理電力電纜作為輸電線路的優(yōu)缺點(diǎn)，以及對比架空線路和電力電纜線路的經(jīng)濟(jì)性，分析了在新能源電力工程中應(yīng)用電力電纜的一些優(yōu)勢。
02電纜線路的組成
電力電纜線路一般敷設(shè)于電纜隧道或直接埋入地下，也有通過橋架架空敷設(shè)的情況。電力電纜線路主要由電纜、電纜中間接頭、電纜終端頭、電纜分接箱等組成，有些電力電纜線路還帶有配件，如壓力箱、壓力和溫度示警裝置、除濕裝置等等。地下電力電纜線路還包括相應(yīng)的土建設(shè)施，如電纜溝、排管、豎井、隧道等。
03電力電纜的分類
01按絕緣材料分
a、油浸紙絕緣電力電纜以油浸紙作絕緣的電力電纜,具有安全可靠、壽命長、價格低的優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是敷設(shè)受落差限制，當(dāng)敷設(shè)在有落差的環(huán)境中時，油浸紙中的油因環(huán)境的落差而產(chǎn)生滴流，造成絕緣不均和損壞。
b、塑料絕緣電力電纜，其絕緣層為擠壓塑料，常用的材料有聚氯乙烯、聚乙烯、交聯(lián)聚乙烯。多用于中低壓電纜，其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、便于施工、不受敷設(shè)落差限制；缺點(diǎn)是存在樹枝化擊穿現(xiàn)象，因此不宜在更高電壓等級中使用。
c、橡皮絕緣電力電纜，其絕緣層為橡膠加上各種配合劑，常用作絕緣的膠料有天然膠-丁苯膠混合物，乙丙膠、丁基膠等。經(jīng)過充分混煉后擠包在導(dǎo)電線芯上，經(jīng)過加溫硫化而成。它柔軟，富有彈性，適合于移動頻繁、敷設(shè)彎曲半徑小的場合。
02按電壓等級分
a、低壓電纜：適用于固定敷設(shè)在交流50Hz，額定電壓3kV及以下的輸配電線路上作輸送電能用；
b、中低壓電纜：一般為35kV及以下，聚氯乙烯絕緣電纜，聚乙烯絕緣電纜，交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜等；
c、高壓電纜：一般為110kV及以上，聚乙烯電纜和交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜等；
d、超高壓電纜：275～800kV；
e、特高壓電纜：1000kV及以上；
04電力電纜線路的優(yōu)缺點(diǎn)
01與架空線路相比，電力電纜線路具有下優(yōu)點(diǎn)：
1、電纜敷設(shè)于地下，不占用地面及地上空間，在同一條地下電纜通道中，可以容納多條電力電纜線路；
2、在城市道路和大型工廠，多采用電力電纜供電，有利于市容、廠容整齊美觀；自然環(huán)境（如雷電，雨水，大風(fēng)，鹽霧，污穢等）和周圍環(huán)境對埋于電纜隧道和地下的電力電纜影響很??；
3、電纜隱蔽在地下和隧道中，對人身比較安全，供電可靠性高；電纜線路的運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用比較小。
02電力電纜線路有以下幾方面的缺點(diǎn)：
1、電纜線路建設(shè)投資費(fèi)用較高，有時是架空線的幾倍，主要費(fèi)用集中在電纜本體材料上；
2、電纜故障隱蔽，故障點(diǎn)的判斷較難；
3、電纜損壞后，修復(fù)時間較長；
4、電纜不容易分支；
5、電纜及附件的選型、電纜護(hù)套接地方式、電纜敷設(shè)方式、污區(qū)分布、土建設(shè)施型式及容量等比較復(fù)雜。
05電力電纜輸電線路的優(yōu)勢
在經(jīng)過了20多年發(fā)展，我國的新能源電力建設(shè)已經(jīng)進(jìn)入了快速、穩(wěn)定的發(fā)展階段，由于電力電纜輸電線路獨(dú)有的優(yōu)越性，其在新能源電力工程中應(yīng)用的情況越來越多，其主要優(yōu)勢有：
1、土地資源的日益緊張使電力電纜輸電線路更具優(yōu)勢。電力電纜輸電線路不占用地面空間，在土地資源緊張的地區(qū)，如：郊區(qū)城鎮(zhèn)附近、基本農(nóng)田地區(qū)、林地地區(qū)等，可采用電力電纜做為輸電線路，避免了輸電桿塔占用土地資源的情況，使項(xiàng)目得以推進(jìn)。
2、地形、地質(zhì)復(fù)雜地區(qū)，氣象環(huán)境、生態(tài)環(huán)境惡劣地區(qū)，使用電力電纜作為輸電線路更具優(yōu)勢。新能源項(xiàng)目一般都建設(shè)在偏遠(yuǎn)地區(qū)，自然環(huán)境復(fù)雜、氣象環(huán)境惡劣，經(jīng)常伴有雷電，雨水，大風(fēng)，鹽霧等情況。在這樣的環(huán)境下，架空輸電線路容易受到破壞，而采用電力電纜的輸電線路可很大程度上規(guī)避以上惡劣環(huán)境的影響，還能降低日常的運(yùn)維成本，因此具有獨(dú)特的優(yōu)勢。
3、電力電纜輸電線路的供電可靠性較高，對人身比較安全，與架空輸電線路相比，后期的運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用較小。新能源電力工程多處于偏僻地區(qū)，運(yùn)行維護(hù)的周期相比電網(wǎng)公司較長，使用電力電纜做為輸電線路正好可以填補(bǔ)運(yùn)維上的不足，提高線路運(yùn)行的可靠性。
06采用電力電纜作為集電線路經(jīng)濟(jì)性分析
本文根據(jù)四川涼山地區(qū)的一個風(fēng)電場為例，分別采用電力電纜和架空線路兩種形式的集電線路造價做經(jīng)濟(jì)性對比，詳細(xì)如下：
本工程地點(diǎn)位于四川省涼山地區(qū)，最大風(fēng)速30m/s，最高氣溫40℃，最低氣溫-20℃，覆冰厚度20mm。雖然風(fēng)資源較好，但交通情況惡劣，施工難度較大，且場區(qū)樹木較多較高，因此，架空線路單公里造價較高。通過架空線和電力電纜的工程造價分析，本工程采用電力電纜做為風(fēng)電場35kV集電線路更有優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在以下幾方面：
1、占用土地少，架空線路方案永久性占用土地為31.14畝，電力電纜方案永久性占地為0.89畝；架空方案用地費(fèi)用為262.82萬，電纜方案用地費(fèi)用為95.23萬，電纜方案比架空方案用地費(fèi)用低167.59萬元，降低了征地費(fèi)用；且架空方案永久征地面積為31.14畝，而電纜方案永久征地面積為0.89畝，用地面積僅為架空方案的2.8%。
2、從架空線路方案和電纜方案的對比情況可明顯看出，架空線路使用的永久性用地多，電纜方案使用的臨時用地較多，從用地協(xié)調(diào)和報(bào)審的角度，電纜方案使用臨時用地較好協(xié)調(diào)和報(bào)審，特別適用于林業(yè)較多和土地資源緊張的項(xiàng)目。
3、電力電纜線路規(guī)避了大風(fēng)、覆冰、雷暴等自然環(huán)境因素對線路的影響，本工程覆冰厚度20mm，且項(xiàng)目地空氣濕度大，極易發(fā)生線路覆冰的情況，線路運(yùn)維檢修難度大。采用電力電纜可有效規(guī)避以上惡劣環(huán)境的影響，還能減少運(yùn)維成本。
4、本工程電力電纜線路方案采用了鋁合金電纜，鋁合金電纜具有重量輕、轉(zhuǎn)角半徑小、價格便宜等優(yōu)點(diǎn)，目前應(yīng)用非常廣泛，在特定條件下，其整體工程造價優(yōu)于架空線路。鋁合金電纜與銅芯電纜綜合性能分析，見下表。
07結(jié)語
如何應(yīng)對“風(fēng)電平價時代”是所有風(fēng)電開發(fā)和建設(shè)企業(yè)共同面臨的難題，通過分析采用電力電纜做為風(fēng)電場集電線路的經(jīng)濟(jì)性，可以看出，隨著電力電纜的技術(shù)不斷進(jìn)步，配合精細(xì)化設(shè)計(jì)從制定路徑、線路運(yùn)行安全性和施工難易度等多方面綜合考慮。電力電纜線路在新能源電力工程中優(yōu)越性逐步顯現(xiàn)，特別是在一些涉林、涉地及用地比較困難的工程中，適宜采用電力電纜做為集電線路，其經(jīng)濟(jì)性甚至超過架空線路；同時采用電力電纜做為集電線路大大減少了永久用地的數(shù)量，很大程度上降低了工程占地的協(xié)調(diào)難度和手續(xù)辦理工作，可提高工程推進(jìn)速度、縮短工程建設(shè)周期，為“平價時代”的新能源項(xiàng)目開發(fā)、建設(shè)提供有力的支撐。
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