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風能、太陽能等清潔能源將成為主導能源。

作者: 來源: 日期:2020-06-02 15:49:31

全球能源互聯網這一構想的提出,基於化石能源大規模開發利用導致的資源緊缺、環境汙染、氣候變化等諸多全球性難題,以及人類社會麵臨的日益嚴峻的化石能源困局。未來,在世界範圍內需要大力開發分布廣、潛力大的各種可再生能源,以保障能源長期穩定供應。轉變能源生產、配置和消費方式,大規模開發利用清潔能源,將優化能源結構,提高能源效率,改善生態環境,實現清潔發展。電能作為優質、清潔、高效的二次能源,是未來最重要的能源形式之一,風能、太陽能等清潔能源將成為主導能源。
 
  全球能源互聯網所需的技術很多,如特高壓交直流輸電技術、大數據技術等,其中,對柔性直流輸電技術的需求尤為迫切。當前,我國發電方式發生了變革,可再生能源比例加大;未來,全球能源互聯網可大規模接入可再生能源。因此,柔性直流輸電技術是必不可少的。

  未來直流電網高效連接新能源基地與負荷中心


  直流電網,是由多個換流器、直流傳輸線路、直流斷路器、直流變壓器等設備構成的輸配電係統。直流電網技術及裝備是推動電網變革的重要手段,是國際電力領域的關注熱點。

  柔性直流輸電是新一代輸電技術,也是目前世界上可控性最高、適應性最好的輸電技術。柔性直流輸電技術可用於大規模可再生能源高效接納、大型城市和海島等區域輸電網絡和高效輸配電網絡的構建,其優勢在於:大大減少換流站數量;換流站可以單獨傳輸功率,可靈活切換傳輸狀態;擁有冗餘,可靠性高。可以預見的是,未來的直流電網,將包含多個電壓等級和各種電源接入,形成連接全球可再生能源基地至負荷中心的高效能源配置係統。

  柔性直流在可再生能源並網、直流輸電網絡構建、弱係統聯網、大型城市供電等場合具有顯著技術優勢。它無需無功支撐設備,可靈活調節風電場出口電壓,保證風機在係統故障時持續運行,提升係統穩定性和能源利用率。由柔性直流構成的網絡,可實現多個風電場間歇性出力互補,保證風能在大範圍內的高效匯集、靈活傳遞及分散消納。柔性直流輸電係統的功率靈活可控、可實現弱電網的受電和供電,輸電距離不受電纜充電功率限製,是實現遠海風電基地匯集與輸送的最佳技術手段。

  曆時多年自主研發,我國已全麵掌握了柔性直流輸電基礎理論及工程關鍵技術。目前正在建設的廈門柔性直流輸電工程,電壓等級為±320千伏,輸電能力100萬千瓦。這說明,我國自主設計、研製的柔性直流輸電設備的電壓等級和輸電容量,已居於世界領先地位。此外,我國自主研發的柔性直流輸電高端裝備,已獲得歐洲市場認可。

  柔性直流輸電麵臨的挑戰

  滿足全球能源互聯網中的大規模可再生能源基地開發並網需求,需要更遠輸送距離、更高性能、更加靈活可靠的電能傳輸手段,開展大量技術研究。

  --特高壓、超大容量柔性直流換流技術及裝備。突破±800千伏、±1100千伏及以上柔性直流輸電關鍵技術及裝備,實現更大容量、更遠距離、更高效率的大規模可再生能源基地並網。

  --基於架空線路的柔性直流輸電技術。架空線應用場合下快速的直流故障清除和係統恢複技術,能夠清除直流故障電流、低損耗的新型換流器拓撲,攻克係統容量提升中需要的可靠性、經濟性優化技術。

  --直流電網基礎理論與關鍵技術研究,特別是含大規模直流係統的電網仿真技術和直流電網保護技術。旧版草莓视频入口需要建設滿足特高壓直流、柔性直流、直流電網裝備係統的仿真平台和動態閉環測試平台。

  --更高電壓等級的直流斷路器。隨著全球能源互聯輸送容量和電壓等級不斷攀升,直流斷路器需要更高電壓等級、更大開斷電流和更快分斷速度,未來需要突破±800千伏至±1100千伏直流斷路器關鍵技術。

  --高壓直流變換器等新型直流裝備,以及新型電力電子器件技術,未來實現特高壓、超高壓、高壓、中低壓直流係統的互聯。

  可以說,全球能源互聯網是解決人類可持續發展與能源需求矛盾的根本方案。國家電網公司已在相關技術與裝備方麵進行了成功探索和實踐,為構建全球能源互聯網奠定了堅實基礎。技術、裝備的不斷提升,將為構建全球能源互聯網提供更為有力的支撐。




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