海峡两岸电力互通海上风电示范项目规划构想

游先辉 王强 赖福梁

（1 福建永福电力设计股份有限公司 福建福州 350108 2 三峡新能源江西分公司 江西南昌 330000）

0 引言

2019 年1 月2 日，《告台湾同胞书》发表40 周年纪念会在人民大会堂隆重举行。报告中指出，积极推进两岸经济合作制度化，打造两岸共同市场，两岸应加强关于能源资源的互通、行业标准共通，可考虑率先实现金门、马祖同福建沿海地区通水、通电、通气、通桥。

2018 年，福建晋江向金门供水工程正式通水，闽水源源不断地穿越海底管道流向金门，经过27.935 km 陆海管道，在金门田埔水库流出，正式宣告两岸通水成功。金门供水历经20年规划论证，3 年建设周期，合计23 年努力，最终实现了福建向金门直接供水。随着金门通水目标的实现，“率先实现金门、马祖同福建沿海地区通电”的目标也应逐步提至议事日程，为两岸通电做好基础准备工作。本文旨在构思台湾海峡海上风电项目规划，为两岸电力互通提供思路。

1 金马彭台地区电力现状［1-2］

金门地区：包括大金门及小金门2 个主岛区。大金门供电范围是金城、金湖、金沙、金宁等4 个乡镇；小金门则有一个烈屿乡镇。金门县2013 年全县人口11.6 万人。金门地区总装机容量为95 MW。

马祖地区：由马祖岛（又称南竿岛）、北竿岛、东莒岛（东犬岛）、西莒岛（西犬岛）、东引岛、西引岛及其附属岛屿共36 个岛礁组成，合称为马祖列岛，面临闽江口、连江口及罗源湾，与大陆只有一水之隔。马祖距台湾岛基隆114 海里，距福州的马尾港仅35 海里。马祖总面积28 km2左右，居民约1 万人，下辖南竿、北竿、莒光、东引等4 个乡。马祖列岛地形崎岖，多100 m～200 m 高的丘陵，由火成岩、花岗岩构成。岛岸弯曲，陡直峻峭。马祖电力公司在南竿建设珠山电厂，已完成南竿、北竿、东引及西莒机组扩建工程，可提供3 MW～5 MW 的机组5 部。马祖火力发电成本高昂，约为人民币1.56 元/kWh。

澎湖地区：澎湖县隶属台湾省管辖，位于台湾西南部海域。由查母屿、花屿、七美屿、目斗屿四周围成；与白沙岛、西屿岛呈环状连接，三岛中间就是澎湖湾。面积126.8641 km2。总人口为11 万人（2013 年），辖1 市5 乡（马公市、西屿乡、望安乡、七美乡、白沙乡、湖西乡）。澎湖地区装机规模约173 MW，燃油发电占75%，风电及光伏占25%。正大力推动低碳示范岛和智能电网建设。澎湖至云林的海底电缆，全长58 km，共设有2 回线161 kV 各200 MW，形成区域供电联网，让澎湖系统并入台湾本岛互联运转。若发生缺电，亦可由台湾本岛直接供电。澎湖多余的电，也可利用海底电缆回输台湾本岛。

台湾本岛：台湾本岛能源资源匮乏，对外依赖性大。2012年本岛总装机规模47 880 MW，能源供应结构中新能源电力占比极小，其中煤炭占29%，石油占49%，天然气占14%，生物能占1.1%，核能占6.25%，其他再生能源占比不到1%。

台湾岛的输电网组成与内地的常规标准有一定的差异，高压配电线路电压主要有69 kV 和34.5 kV 两种，而主网输电线路电压主要有345 kV 和161 kV 两种规格；系统频率则为60 Hz。台湾岛有两回345 kV 输电线路贯穿南北，每路全长约260 km。345 kV 输电网联接总共12 座的345 kV 或161 kV 枢纽变电所。岛上电网缺乏外界其他供给的支持，以致解决备用容量问题的办法只有建电厂这个方式，完全是一个典型的孤岛电网。能源匮乏是岛上发电系统面临的最大问题，现有发电的主要资源，如煤、石油、天然气都依赖进口，发电成本极高。最典型的事件是，2017 年8 月15 日，台湾大面积无预警停电［3］，覆盖面涉及17 个县市，668 万户。直到当晚9∶40，台湾受影响用户才陆续恢复供电。事故起因是一基塔的倒塌，导致潮流剧烈变化，暂态失稳，形成多米诺骨牌现象，进而形成全台湾大规模停电事故。台湾电网需要和大陆联网，提高稳定性及应对事故的能力。

2 台湾海峡海上风电开发优势

台湾海峡长约370 km，北窄南宽，北边入口约200 km，南边入口约410 km，中部的白沙岬与平潭岛最窄约130 km，呈北东—南西走向。海峡面积总计约8 万km2。台湾海峡受季风气候影响，风资源极其丰富，平均风速超过9.0 m/s，是全世界风资源最丰富的地区之一。海域受台湾海峡“狭管效应”的影响，越靠近海峡中部，风资源越好，最突出的是闽江口至厦门的福建中部和新竹至云林的台湾中部之间，南北两侧虽相对较小，但也可列入风资源丰富的区域，台湾海峡风能资源示意见图1，因此台湾海峡成为发展海上风力发电的最佳地点。

图1 台湾海峡风能资源示意图

目前福建省火电装机容量为3 478 万kW，大部分分布在福建的沿海地区，每年的碳排放约占全省碳排放总量的70%。发展海上风电能够发挥可再生能源的优势，充分利用海峡西部海域丰富的风能资源，降低火电用量，减少污染排放，保证能源领域“碳达峰、碳中和”的实现，保护两岸自然岸线和典型海洋生态系统，提高海洋生态服务功能。

福建省目前规划海上风电场17 个场址，总装机规模13 300 MW。台湾地区规划海上风电场36 个区域，2014 年发布的《风力发电4 年推动计划》风电政策目标为2025 年前达成5 500 MW 海上风电装机容量，台湾地区海上风电规划场址见图2。

图2 台湾地区海上风电规划场址示意图

3 规划构想方案

3.1 方案一

建设连江外海海上风电场A 区（500 MW），利用161 kV/220 kV 海上升压站往马祖、西引、东引等3 个岛供电并在福州连江和福建电网相联，远期跨越台湾海峡北段和桃园或新竹与台湾本岛联网。

3.2 方案二

建设金门北碇海上风电场（256 MW），利用161 kV/220 kV海上升压站往金门岛供电并在厦门同安或泉州晋江和福建电网相联。

3.3 方案三

建设福建南部浅滩海上风电场示范项目（400 MW），利用161 kV/220 kV 海上升压站在漳州东山和福建电网相联，并和台湾澎湖联网，最终通过已建澎湖—云林海缆与台湾本岛联网。

台湾浅滩起始于福建省漳州的东山岛，向东延展到台湾海峡靠南居中的台湾浅滩，接着继续往东北方向，经澎湖列岛最后到台湾的西部区域，“海峡陆桥”或“东山陆桥”，说的即是这道浅滩。台湾浅滩东西长约250 km，南北最宽约130 km，面积约8 800 km2。西部水深30 m～40 m，东部水深浅于20 m，最浅8.6 m。由于在地质构造上，台湾浅滩位于隆起区，所以北部有几处出露岩石，西南部也有岩石出露。初步估计可规划5 000 万kW 海上风电场。同时由于其地处闽台粤三角区，与规划的广东省粤东海上风电场相邻，将成为中国最大的海上风电基地。在浅滩区建设海上风电枢纽岛（Power Hub），将闽台电网连接在一起，互联输电，实现闽台相互调节，极大提高台湾电网可靠性。

4 实施建议

（1）建设连江外海海上风电场A 区（500 MW），利用161 kV/220 kV 海上升压站在福州连江和福建电网相联；利用161 kV/220 kV 海上升压站往马祖、西引、东引3 个岛供电并在福州连江和福建电网相联。

（2）建设福建南部浅滩海上风电场示范项目（400 MW），利用220 kV 海上升压站在漳州东山和福建电网相联。

（3）与金门县协商建设金门北碇海上风电场（256 MW），利用161 kV/220 kV 海上升压站往金门岛供电并在厦门同安或泉州晋江和福建电网相联。

（4）利用福建南部浅滩海上风电场示范项目（400 MW）持续开发南部浅滩海上风电场，构建海上风电枢纽岛。与澎湖地区协商利用161 kV 海上升压站和台湾澎湖联网，最终通过已建澎湖—云林海缆与台湾本岛联网。

（5）利用连江外海海上风电场A 区（500 MW）建设柔性直流海缆，远期跨越台湾海峡北段和桃园或新竹与台湾本岛联网。

（6）福建南部浅滩海上风电枢纽岛建设柔性直流海缆和台湾本岛联网。

金马彭台两岸电力互通海上风电示范项目规划构想见图3，规划构想相关实施风电场信息见表1。

图3 金马彭台两岸电力互通海上风电示范项目规划构想示意图

表1 规划构想相关实施风电场信息表

截至2021 年9 月底，国内海上风电累计并网容量达到13 190 MW，已并网海上风电容量仅次于英国，居世界第二位。至2021 年5 月底，福建省已核准17 个海上风电项目，累计核准4 290 MW，至2020 年底，并网海上风电760 MW。国内海上风电建设经历10 年的发展，已经在设计、施工、装备和制造方面均积累了丰富的经验，目前在建项目离岸距离最远70 km，水深最深40 m，已经具备开发上述海上风电场的能力。海南联网工程、宁波舟山联网工程均实现500 kV 运行，舟山2 柔直等柔性直流工程运行良好，基本具备长距离海上高压输送电的能力。前述规划构想在技术上是可行的。

5 结论及意义

台湾海峡具有得天独厚的海上风能资源，充分利用连江、金门和台湾浅滩海域，以建设海上风电场为契机，实现马祖列岛、金门县与大陆联网，同时为马祖、金门县提供清洁能源和可靠电源。

未来随着政治条件成熟，闽台一体化，在浅滩区建设海上风电枢纽岛（Power Hub），将闽台之间电网连接在一起，互联输电，实现闽台相互调节，将极大改善台湾电网可靠性，真正实现海峡两岸电力互通，实现通电联网。