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能源互联网带来电网技术发展升级

行业上下游中国仪表网2015年07月23日 16:03人气:13826

  【中国仪表网 行业上下游】在全球能源在全球能源互联网技术国际研讨会上,国网智能电网研究院副院长邱宇峰指出能源互联网将带来电网技术发展升级。

  
 
  “全球能源互联网相当于‘特高压电网 泛在智能电网 新能源’,可提高电网对大规模清洁能源发电和并网的间歇性、波动性的兼容能力,实现全球能源的时差互补、季节互补及地域互补,是全球能源需求、环境污染、气候变化等问题的根本解决方案。”在全球能源互联网技术国际研讨会上,国网智能电网研究院副院长邱宇峰说。邱宇峰认为,电网范围从国家和地区扩大到覆盖全球,这对电网技术与装备提出了新的要求:发展更高电压、更远距离的输电技术,研制更大容量、更低损耗的智能装备,解决极端气候条件对电工材料及电力装备带来的适应性问题,实现全球范围的能源供给和调配。
  
  国家电网公司已经在特高压交直流电网、智能电网技术与装备方面进行了成功的探索与实践,建成多条特高压直流、交流和柔性直流输电工程,并在特高压换流阀、换流变压器、特高压串联补偿装置、特高压交流变压器和断路器、可控高压并联电抗器等方面有所建树,还攻克了直流电流无自然过零点的“百年电力技术难题”,成功研制出世界参数水平最高的直流断路器样机……邱宇峰说,这些技术研究与革新,都为构建全球能源互联网奠定了坚实的基础。
  
  邱宇峰指出,未来电网技术与装备的发展应该集中在4个方面:
  
  在特高压直流输电方面,应开展±1100千伏及以上换流阀和换流变压器研制,提升直流输送容量至12吉瓦以上,输送距离超过4000千米;研制基于SiC器件的直流换流阀和直流场设备,进一步降低输电损耗、提升传输效率。
  
  在柔性直流及直流输电方面,应研究更高电压等级的功率器件、更新型的拓扑结构、更高等级的模块化控制电平、纳秒级的能量均衡控制,以解决全球能源互联网中的大型能源基地并网和常规直流输电固有的换相失败问题。
  
  中国直流电网构建可以大胆提出一种假设,构建以LCC-VSC混合直流电网和新能源直流电网并存的一种模式。即构建陆地风、水、火电新能源VSC直流电网,多馈入区域LCC直流电网,点对点直流系统,小型陆地新能源直流系统,海上风电直流电网等网络系统,并相互交叉联接,形成一个区域间可交流的灵活电网。
  
  高压直流断路器技术也值得被关注。随着柔性直流输电系统容量和电压等级的不断攀升,直流断路器也将向高电压、大电流和更快速分断方向发展;从应用场合来看,高压、大电流直流断路器可应用于直流输电网络重构及洲际联网互联等。
  
  直流输电中的另一个关键部件——高压大容量DC/DC变换器则向着模块化、小型化和低损耗发展,主要涉及谐振、斩波和软开关等关键技术,最终可应用于直流输电网络互联、风机直流组网及直流配网构建。
  
  在器件和新材料等基础支撑技术方面,为满足未来电力电子装备需求电力电子器件的发展方向,器件应向着更高电压、更大容量、更高效率、更高结温发展。比如应重点开发压接型硅基IGBT器件、全控型SiC器件,并考虑在海底和地下柔性直流输电工程应用±800千伏及以上直流电缆和附件,降低输电损耗,并重点开展直流GIL绝缘子电荷特性及性能优化研究和极寒地区电网用结构钢材特性变化、线路外绝缘材料机械及放电特性研究。
  
  新型储能技术也至关重要,高温度、大容量、高转化效率的规模化储能技术是实现全球能源互联网清洁替代、电能替代的关键。有两种技术值得研究,其一是氢储能技术,波动性新能源电力制氢,可实现清洁电力到清洁气体能源的大规模存储和高效利用,且转化效率高,具备商业前景。另一种是相变储热技术,它能促进能源互联网用户侧电能替代、清洁替代,提高负荷可控性,提升电网削峰填谷、需求侧管理水平,提高能源互联网对多种能源形式的大时空优化配置能力。
  
  邱宇峰表示,随着电力电子器件、电工材料及电网装备的发展,有理由相信未来电网技术与装备完全可以支撑全球能源互联网的构建。
(本文来源:国家电网报转载请注明出处
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