大規(guī)模接入新能源 柔直技術(shù)*

  能源互聯(lián)網(wǎng)這一構(gòu)想的提出，基于化石能源大規(guī)模開發(fā)利用導(dǎo)致的資源緊缺、環(huán)境污染、氣候變化等諸多性難題，以及人類社會面臨的日益嚴峻的化石能源困局。未來，在世界范圍內(nèi)需要大力開發(fā)分布廣、潛力大的各種可再生能源，以保障能源長期穩(wěn)定供應(yīng)。轉(zhuǎn)變能源生產(chǎn)、配置和消費方式，大規(guī)模開發(fā)利用清潔能源，將優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，提高能源效率，改善生態(tài)環(huán)境，實現(xiàn)清潔發(fā)展。電能作為、清潔、的二次能源，是未來zui重要的能源形式之一，風(fēng)能、太陽能等清潔能源將成為主導(dǎo)能源。
 
　　能源互聯(lián)網(wǎng)所需的技術(shù)很多，如特高壓交直流輸電技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)等，其中，對柔性直流輸電技術(shù)的需求尤為迫切。當前，我國發(fā)電方式發(fā)生了變革，可再生能源比例加大；未來，能源互聯(lián)網(wǎng)可大規(guī)模接入可再生能源。因此，柔性直流輸電技術(shù)是*的。

　　未來直流電網(wǎng)連接新能源基地與負荷中心

　　直流電網(wǎng)，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(shè)備構(gòu)成的輸配電系統(tǒng)。直流電網(wǎng)技術(shù)及裝備是推動電網(wǎng)變革的重要手段，是電力領(lǐng)域的關(guān)注熱點。

　　柔性直流輸電是新一代輸電技術(shù)，也是目前世界上可控性zui高、適應(yīng)性的輸電技術(shù)。柔性直流輸電技術(shù)可用于大規(guī)模可再生能源接納、大型城市和海島等區(qū)域輸電網(wǎng)絡(luò)和輸配電網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建，其優(yōu)勢在于：大大減少換流站數(shù)量；換流站可以單獨傳輸功率，可靈活切換傳輸狀態(tài)；擁有冗余，可靠性高。可以預(yù)見的是，未來的直流電網(wǎng)，將包含多個電壓等級和各種電源接入，形成連接可再生能源基地至負荷中心的能源配置系統(tǒng)。

　　柔性直流在可再生能源并網(wǎng)、直流輸電網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建、弱系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)、大型城市供電等場合具有顯著技術(shù)優(yōu)勢。它無需無功支撐設(shè)備，可靈活調(diào)節(jié)風(fēng)電場出口電壓，保證風(fēng)機在系統(tǒng)故障時持續(xù)運行，提升系統(tǒng)穩(wěn)定性和能源利用率。由柔性直流構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)，可實現(xiàn)多個風(fēng)電場間歇性出力互補，保證風(fēng)能在大范圍內(nèi)的匯集、靈活傳遞及分散消納。柔性直流輸電系統(tǒng)的功率靈活可控、可實現(xiàn)弱電網(wǎng)的受電和供電，輸電距離不受電纜充電功率限制，是實現(xiàn)遠海風(fēng)電基地匯集與輸送的技術(shù)手段。

　　歷時多年自主研發(fā)，我國已全面掌握了柔性直流輸電基礎(chǔ)理論及工程關(guān)鍵技術(shù)。目前正在建設(shè)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(shè)計、研制的柔性直流輸電設(shè)備的電壓等級和輸電容量，已居于地位。此外，我國自主研發(fā)的柔性直流輸電裝備，已獲得歐洲市場認可。

　　柔性直流輸電面臨的挑戰(zhàn)

　　滿足能源互聯(lián)網(wǎng)中的大規(guī)模可再生能源基地開發(fā)并網(wǎng)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(shù)研究。

　　--特高壓、超大容量柔性直流換流技術(shù)及裝備。突破±800千伏、±1100千伏及以上柔性直流輸電關(guān)鍵技術(shù)及裝備，實現(xiàn)更大容量、更遠距離、更率的大規(guī)模可再生能源基地并網(wǎng)。

　　--基于架空線路的柔性直流輸電技術(shù)。架空線應(yīng)用場合下快速的直流故障清除和系統(tǒng)恢復(fù)技術(shù)，能夠清除直流故障電流、低損耗的新型換流器拓撲，攻克系統(tǒng)容量提升中需要的可靠性、經(jīng)濟性優(yōu)化技術(shù)。

　　--直流電網(wǎng)基礎(chǔ)理論與關(guān)鍵技術(shù)研究，特別是含大規(guī)模直流系統(tǒng)的電網(wǎng)仿真技術(shù)和直流電網(wǎng)保護技術(shù)。我們需要建設(shè)滿足特高壓直流、柔性直流、直流電網(wǎng)裝備系統(tǒng)的仿真平臺和動態(tài)閉環(huán)測試平臺。

　　--更高電壓等級的直流斷路器。隨著能源互聯(lián)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(guān)鍵技術(shù)。

　　--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(shù)，未來實現(xiàn)特高壓、超高壓、高壓、低壓直流系統(tǒng)的互聯(lián)。

　　可以說，能源互聯(lián)網(wǎng)是解決人類可持續(xù)發(fā)展與能源需求矛盾的根本方案。國家電網(wǎng)公司已在相關(guān)技術(shù)與裝備方面進行了成功探索和實踐，為構(gòu)建能源互聯(lián)網(wǎng)奠定了堅實基礎(chǔ)。技術(shù)、裝備的不斷提升，將為構(gòu)建能源互聯(lián)網(wǎng)提供更為有力的支撐。