国家电网宜昌供电公司 楚 帅
三峡大学科技学院 陈江艳 万 莹 陈柏宏
试论直流输电的优势及发展前景
国家电网宜昌供电公司 楚 帅
三峡大学科技学院 陈江艳 万 莹 陈柏宏
直流输电技术由于适用于其远距离、大功率输电的优势和在电学研究与电力经济项目的大量应用,目前已在我国的经济建设和科技研究方面进入了发展的黄金期,并且这种技术还会在未来国家联合电网的推行建设过程中起到关键性的作用,所以在这个技术的大力发展阶段,对于直流输电技术的优势和发展前景做一个整理和认识,是必不可少的的一步。
直流输电技术;优势;发展
自从19世纪初电报这种信号传输发展兴起到现今的HVDC Lihgt技术、CCC/CCSC技术等高端输电技术的应用优化,直流输电技术的发展已经有了百余年历史,人类对于电力科学的认识、应用及发展正在逐渐步入一个黄金发展期。因此,在现今这种国内外大力发展电力技术的大趋势下,有必要对于直流输电的优势以及发展前景做一个系统性的梳理,对其达到一个整体的认识。
1.1 从我国电力技术发展看直流输电
直流输电技术是一个较年轻的技术门类,我国在这门技术的研究发展上起步较晚,而国外用近几十年积累出来的技术经验使这门技术有了较大发展,因而对国内造成了多项技术垄断。但我国依靠着十几年的重点研究和大力发展,不仅让我们打破了国外垄断的现状,更是在这门技术领域内达到了多个世界首例。
2012年2月14日南方电网在“十一五”期间组织实施研发的“高压直流输电工程成套设计自主化技术开发与工程实践”项目荣获2011年国家科技进步奖一等奖。该研发项目实现了我国高压直流系统集成技术体系成套设计全面自主化,打破了国外技术垄断。[3]这项技术的应用成果有:
2005年6月开工建设的我国第一项直流自主化依托工程——±500kV贵广二回高压直流输电工程;2006年12月19日开工建设的世界第一个特高压直流输电自主化示范工程——±800千伏云广特高压直流输电工程;2011年12月19日开工建设的国家“十二五”西电东送重大能源建设项目——糯扎渡电站送电广东±800kV直流输电工程和溪洛渡右岸电站送电广东±500kV直流输电工程。
2015年7月7日,我国自主研发的世界首套“KGWF-5000A/±1100kV特高压直流输电晶闸管换流阀”在西安进行了产品技术鉴定,中国机械工业联合会组织的专家认为这项产品的研发成功,对于发展我国特高压直流输电技术具有重要意义,总体技术指标处于国际领先水平。[4]
近年来,我国在直流输电技术的这些突破和成果,实现了我国直流输电技术的集成创新,推动了我国直流输电技术的跨越,而目前正在加紧研究的相关新兴技术,将会使我国在超高压等直流输电技术领域有更大更多的突破和成果,抢占世界技术的制高点。[5]
1.2 从我国电力电网发展看直流输电
由于我国能源资源与用电负荷呈逆向分布,各地经济发展和电力消费水平不均衡的特点,客观上要求中国电力工业的发展需要进行能源的优化配置。于是,近年来,国家电网公司高调宣传“西电东送、南北互供、全国联网”的发展战略,大力推行在全国范围内建设联合统一电网,在实现能源的经济合理调配的同时进行深入的电网体制改革,不断加强电网的“统一调度,分级管理”的原则。因而,我国也进入了电力发展的黄金期。此时,直流输电的各项优势对比与交流输电技术均极为适合这种全国性工程建设的发展需求。
例如,直流输电控制系统的稳定性在建设远距离大功率输电线路(甚至是跨海输电和地下输电等线路)时,输送电能不受限制就更易满足资源调配的需求;在进行联合电网建设时,直流输电可有效的避免或减轻电网间的互相干扰,减少联合电网的大面积停电事故的发生几率;直流电网每年产生的电损和电容较小,线路的维护和运行费用能大大减少,对于全国联合统一电网的工程建设有着极高的经济实惠价值。
由此可见,在我国在直流输电技术领域的不断突破和建设全国联合统一电网的大趋势下,直流输电技术的发展将从黄金期转至巅峰期,我国的电力电网发展也将进入大力发展阶段。并且,在国务院目前加紧制定的未来的“十三五”计划中,直流输电技术将会得到更加重点的关注和投入。
直流输电技术是一门既有利于经济的快速发展,又有利于科技的创新研究的技术,在我国大力建设全国联合统一电网和国际各项相关方面的研究方兴未艾的大趋势下,流输电技术以其适用于远距离、大功率输电的技术和经济优势和我国不断突破的世界技术难点的项目应用备受国家关注,在近期加紧制定的“十三五”规划中,国家对于输电技术市场的发展和输电技术投资潜力极为重视,可以想见,在未来的十几年内,直流输电技术优势和应用将会在经科技研究和经济建设中得到极大的突破和发展。
[1]陈士军.直流输电的优势与前景[DB/OL].北京:水电站设计杂志社,2003.
[2]交流输电和直流输电的优缺点[EB/OL].http:// baike.1688.com/doc/view-d36250090.html.
[3]科技部.高压直流输电工程成套设计自主化技术开发与工程实践[EB/OL].北京:中华人民共和国科学技术部,2012.
[4]中国西电集团公司.世界首套±1100千伏特高压直流输电晶闸管换流阀通过鉴定[EB/OL].北京:国务院国资委信息中心.http://www.sasac.gov.cn/n1180/n1226/n2410/ n314319/14664041.html
[5]中国广播网.南方电网打造直流输电核心技术突破国外技术垄断[EB/OL].北京:中国广播网.2011.http://money.163. com/11/1210/01/7KSHP8FA00253B0H_all.html.
楚帅(1991—),女,山东肥城人,工学学士,现供职于国网湖北省电力公司宜昌供电公司。