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柔性直流电缆前景分析(2017-08-30)

  【南方电缆网】柔性直流输电系统可以快速跟踪交直流电网各类参数的变化并根据指定的控制策略迅速做出相应调整。这种调整不仅迅速,而且平滑,对系统的影响较小。
  与传统直流输电相比,柔性直流输电的优势主要体现在孤岛供电、有功功率与无功功率控制等方面。如在孤岛供电中,常规直流输电是点对点单向输电,不能实现双向互通,因此不能向没有电源点的电网送电;采用柔直输电技术,可实现电能灵活双向调配,直接向无电源电网供电。在有功和无功控制方面,可以对有功和无功功率进行独立控制,不再需要配置容量巨大的无功补偿装置,运行方式更加灵活,系统可控性获得了极大的提升。
  与交流输电相比,柔性直流输电的优势主要体现在长距离输电、新能源消纳、成本控制等方面。如在长距离电缆输电中,交流电缆越长,电能损耗越高,输送的有效电能越少,而柔性直流输电即使到末端,其电能都是恒定的。更为重要的是,柔性直流输电可携带来自多个站点的风能、太阳能等清洁能源,通过大容量、长距离的电力传输通道,到达多个城市的负荷中心,这为新能源并网、大城市供电等领域提供了一种有效的解决方案。
  鉴于柔性直流输电技术特点,由其构成的系统可广泛应用于可再生能源接入、孤岛供电、城市供电、能源互联、分布式等领域。随着新能源的快速发展,全球对柔性直流输电技术呈现出强劲的市场需求。
  可再生能源接入
  未来风电、光伏等清洁能源占比将会逐渐提高,采用柔性直流输电技术来进行风电、太阳能等功率输出波动较大的可再生能源接入,可以缓解由可再生能源输出功率波动引起的电压波动,改善电能质量。当交流系统发生短路故障时,柔性直流输电系统能够有效地隔离故障,保证风电场的稳定运行。
  海上风电
  拿国内海上风电市场来说,《风电发展"十三五"规划》明确指出,到2020年,风电累计并网装机容量确保达到2.1亿千瓦以上,其中海上风电并网装机容量达到500万千瓦以上,而2016年我国海上风电装机容量仅仅增加了59万千瓦,这预示着"十三五"期间,海上风电拥有很大市场。国际市场来看,欧洲多岛国,欧洲电网的海上风电需求大,且欧洲风电机组较大,因此,海上风电场输出电力时,就需要更高电压等级、更大容量的电缆。据CIGRE测算,在距离大陆60km以上的海上风电场,柔性直流输电系统是唯一技术上可实现、经济上可接受的解决方案。
  全球能源互联网
  建全球能源互联网,实施清洁替代和电能替代,提高电气化水平,让化石能源回归原材料属性,是解决当前世界能源资源紧张、环境污染、气候变化等问题的根本途径。目前构建全球能源互联网的技术条件已经具备,我国特高压交直流技术趋于成熟,尤其是全球能源互联网需要远距离输电,因此,发展超、特高压直流输电技术是解决远距离大容量电能输送问题的有效手段。
  中天科技海缆有限公司总经理薛建凌表示,在我国提出建设全球能源互联网的倡议后,作为全球能源互联网建设的四大电网支撑技术之一,超高压直流电缆(海缆)技术研究受到国家科技部和国家电网公司、南方电网公司的高度重视。"±500kV直流电缆关键技术研究"被确定为2016年度国家重点研发计划,"±500kV柔性直流海缆设计及制造关键技术研究"被国家电网公司确立为重大科技项目。中天科技作为以上两个国家级科研计划的重要研发单位,本次成功研发±525kV直流电缆系统为我国±500kV直流电缆(海缆)的应用奠定了坚实的基础。
  国网电力科学研究院副总工程师、教授级高工杨黎明说:"±525kV直流电缆系统是电力行业的急需品,中天研制成功,可以说为全球能源互联网和一带一路提供了很好的产品,也打下了很好的物质基础。"
  全球能源互联网研究院电工新材料研究所、教授级高工陈新感慨万千,他认为±525kV直流电缆系统的成功不仅推进了国产直流装备的研发技术水平,打破了未来真正全球能源互联的技术瓶颈,也为更高电压等级的研发奠定了基础,具有现实意义。对于国内直流装备真正走出去特别是走向高端市场打下了一个非常好的基础,柔直装备想要走出去,没有电缆作为辅助和支撑的话是非常难的,中天真正把高电压直流电缆研制出来,对于装备联合打包走出去是现实的,这也是一件非常了不起的事情。
  谢书鸿表示:在"一带一路"大形势下,走高端道路,每个企业都有发展路径,我国电缆工业大而不强,这是事实,所以仅仅只有中天也不能代表中国电缆制造业,中国电缆行业必须要群体性突破才能代表电缆制造业的突破,才能让人充分地感受到中国电缆制造业的强大。此次中天科技±525kV直流电缆系统研制成功不仅是企业自身的事,更是整个电缆行业的骄傲!

(文章来源:北极星输配电网 作者:carrie)












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