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科研试验 / Power Test

全球能源互联网对直流输电技术的重大需求

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电力科研技术来源:北极星电力网   发布时间:2016-03-18 00:00:00  阅读量:613
摘要:能源互联网  直流输电技术  

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  能源是一个国家经济社会发展的基石,是保障国家安全的命脉。人类社会的发展进步,对能源供给、能源结构、能源利用模式提出了新的要求。尤其是进入新世纪以来,化石能源短缺、环境污染严重和全球气候变化等问题日益突出,使得规模化清洁能源电力传输、能源供需广域平衡需求日益强烈。

  大容量电能输送与交换将是未来跨洲与跨国电网互联的主要特点之一。根据需求分析,预计2050年,通过北极通道送出的电量规模可达3万亿千瓦时/年,赤道地区电量外送可达9万亿千瓦时/年,合计输送电量占全球用电量需求的16%。同时,跨洲与跨国输电通道一般长达数千公里,北极地区的喀拉海风电基地到中国华北地区的距离为4400千米左右;白令海峡风电基地到中国华北、日本和韩国的输电距离在5000千米左右,而到美国西部负荷中心的距离也有4000千米左右。由此可见,发展输送距离更远、输电容量更大、输电效率更高的输电技术是全球能源互联网的必然趋势。 特高压直流输电技术(UHVDC)具有输送距离远、输送容量大、损耗低、换流站占地面积小、输电走廊小等特点,特别对于远距离大容量的电量输送,具有显著的优势。在构建全球能源互联电网的过程中,特高压直流输电将主要用于大型能源基地超远距离、超大容量电力外送和跨国、跨洲骨干通道建设。目前中国的特高压交直流工程最大输电距离超过2000公里、输电容量达到800万千瓦。随着±1100千伏特高压直流输电技术的全面突破,输电距离将超过5000公里,输电容量达到1200万千瓦。 

  柔性直流输电技术(VSC-HVDC)可提高风电等清洁能源的并网效率,缓解电压波动对电网造成的冲击,尤其是对于偏远的陆地以及远海风电场来说,具有显著的技术优势,是未来大规模清洁能源基地接入电网的重要技术手段。而基于柔性直流的直流电网技术,能够在大范围内平抑清洁能源发电的波动性和随机性,在电力的输送和分配等领域,正受到越来越多的关注。随着技术的不断创新与成熟,未来有望成为全球能源互联网骨干网架的关键技术之一。 从全球能源资源以及负荷中心的实际分布情况来看,要实现能源资源尤其是可再生能源资源的合理高效利用和消纳,需要建设大量特高压直流输电工程以实现大规模电能的远距离输送。

   柔性直流技术的快速进步,推动了其在风电并网、电网互联等场合的广泛应用,而市场的发展又反过来推动了技术水平的提升。从目前国内外应用需求上看,未来柔性直流技术的主要发展方向包括:高压大容量柔性直流输电技术以及长距离架空线柔性直流输电技术等。  先进直流输电技术是构建未来全球能源互联网的重要基础。其中,特高压直流输电技术将是解决跨国、跨洲等远距离大容量电能输送问题的主要解决方案,强交强直的交直流互联电网将成为未来全球能源互联骨干架的主要形态。柔性直流输电技术、直流电网技术的不断完善与大规模发展,将对大规模区域性新能源接入与送出,以及未来电网形态带来深远的影响和深刻的变革。

关键词:能源互联网 直流输电技术
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