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新型電力系統(tǒng)下輸電技術(shù)發(fā)展迎來機(jī)遇
日期:2022-09-02   [復(fù)制鏈接]
責(zé)任編輯:sy_luxiaoyun 打印收藏評論(0)[訂閱到郵箱]
“雙碳”目標(biāo)下,隨著新能源大規(guī)模開發(fā)進(jìn)程加快,高水平消納問題給電力系統(tǒng)帶來前所未有的挑戰(zhàn)。圍繞新型電力系統(tǒng)構(gòu)建,包括輸電技術(shù)在內(nèi)的一系列技術(shù)創(chuàng)新攻關(guān)應(yīng)用被寄予厚望。

在近日召開的2022年第九屆輸電技術(shù)大會上,與會專家就“新型電力系統(tǒng)下的輸電技術(shù)發(fā)展”進(jìn)行了對話交流,表示應(yīng)抓住建設(shè)新型電力系統(tǒng)的發(fā)展機(jī)遇,加強(qiáng)核心技術(shù)攻關(guān),持續(xù)推動我國輸電技術(shù)發(fā)展走在世界前列。

解決清潔能源長距離外送是關(guān)鍵


新型電力系統(tǒng)的顯著特征是新能源在電源結(jié)構(gòu)中占據(jù)主導(dǎo)地位。電網(wǎng)處于新型電力系統(tǒng)泛在互聯(lián)、智能互動的核心環(huán)節(jié),而輸電技術(shù)對保障電網(wǎng)消納可再生能源能力具有重要意義。

“構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng),能源轉(zhuǎn)化由集中向分散、存量向增量演化,由此決定了大容量、不確定性的新能源將作為主力電源分布接入電力系統(tǒng)。”清華大學(xué)教授夏清說。在此背景下,電力系統(tǒng)面臨著時間和空間上的不平衡問題,潮流的雙向流動對電網(wǎng)的功率(能量)交換能力提出了更高要求。同時,基于全氣象驅(qū)動系統(tǒng),新型電力系統(tǒng)正在融入能源生態(tài)圈中,風(fēng)光資源決定了能源的主要來源。

大規(guī)模集中式新能源的開發(fā),需要通過長距離輸電解決外送問題,但在物理空間上繼續(xù)開辟長距離走廊空間非常困難,需要更加創(chuàng)新高效的技術(shù),擴(kuò)大輸電發(fā)展空間。

當(dāng)前,輸電技術(shù)還面臨哪些挑戰(zhàn)?

“輸電規(guī)劃面臨路徑和站址選擇困難的問題。”中國電力科學(xué)研究院有限公司電力系統(tǒng)碳中和研究中心主任周勤勇說。除了路徑與選址困難,受氣候和環(huán)境等因素影響,輸電線路還面臨自然災(zāi)害、導(dǎo)線損耗等諸多挑戰(zhàn)。

“冬季雨雪冰凍等惡劣天氣,會造成桿塔覆冰、線路舞動,這些將對金具、導(dǎo)線受力產(chǎn)生較大影響進(jìn)而損壞設(shè)備。夏季強(qiáng)對流天氣、臺風(fēng)容易造成線路倒塔(桿)。”國家電網(wǎng)有限公司設(shè)備管理部輸電處副處長劉敬華表示,需要加大電網(wǎng)改造力度,著重從災(zāi)害預(yù)警、差異化設(shè)計等方面提高電網(wǎng)抗災(zāi)能力。

“新型電力系統(tǒng)還面臨電力可靠保供、電網(wǎng)安全運(yùn)行、電能經(jīng)濟(jì)供應(yīng)等挑戰(zhàn)。”南方電網(wǎng)科學(xué)研究院有限公司新型電力系統(tǒng)研究所副所長姚文峰表示,南方電網(wǎng)目前已對多端柔性直流及低頻輸電技術(shù)開展深入研究,以保障輸電運(yùn)行經(jīng)濟(jì)、可靠、靈活性要求。

未來,遠(yuǎn)距離輸電規(guī)模將持續(xù)擴(kuò)大,新能源發(fā)電基地與負(fù)荷中心呈遠(yuǎn)距離逆向分布,還需要電網(wǎng)公司在特高壓交直流、特高壓跨區(qū)直流、海上風(fēng)電輸電等領(lǐng)域加強(qiáng)攻關(guān),提高清潔能源輸送能力。

用數(shù)字化輕資產(chǎn)帶動電網(wǎng)重資產(chǎn)效率提升

“研究新型電力系統(tǒng),要在思維上進(jìn)行重大突破,利用數(shù)字化輕資產(chǎn)帶動電網(wǎng)重資產(chǎn)的效率提升,推動輸電行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。”夏清說。根據(jù)清華大學(xué)模擬實(shí)驗(yàn),假設(shè)到2060年保持溫升不超過1.5攝氏度,我國跨區(qū)電網(wǎng)容量建設(shè)將需要達(dá)到15億千瓦,是現(xiàn)在能量交換的6.5倍,新型電力系統(tǒng)將為輸電行業(yè)提供更加廣闊的前景和發(fā)展機(jī)會。

在技術(shù)攻關(guān)方面,多項(xiàng)創(chuàng)新科技成果取得全面突破,自主創(chuàng)新能力不斷加強(qiáng)。劉敬華指出,在線路走廊有限的情況下,國家電網(wǎng)公司開展了增容技術(shù)研究,通過新材料應(yīng)用提高導(dǎo)線耐受溫度,通過對導(dǎo)線進(jìn)行實(shí)時溫度弧垂監(jiān)測提高導(dǎo)線輸送功率,最大限度發(fā)揮現(xiàn)有電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)效益,從而為社會帶來綜合效益。

此外,南方電網(wǎng)圍繞新能源多時空尺度精確預(yù)測技術(shù)、電力電量平衡全景模擬軟件研發(fā)、新能源并網(wǎng)管理和仿真分析、新能源智能建模和參數(shù)辨識軟件開發(fā)、大容量遠(yuǎn)距離多端柔性直流輸電技術(shù)、柔性低頻輸電技術(shù)等開展科技攻關(guān),助力輸電行業(yè)技術(shù)發(fā)展。

在示范工程方面,特高壓輸電工程發(fā)展迅猛,成為輸電網(wǎng)絡(luò)的主動脈。由國家電網(wǎng)建設(shè)的全球首個柔性低頻輸電示范工程——臺州35千伏柔性低頻輸電工程,通過柔性低頻輸電技術(shù),實(shí)現(xiàn)了海上富余風(fēng)電資源的高效利用,對未來大規(guī)模開發(fā)中遠(yuǎn)海風(fēng)電資源具有里程碑意義。同時,我國首創(chuàng)核心技術(shù)和關(guān)鍵裝備打造的張北柔性直流輸電工程,將張家口地區(qū)的新能源成功接入北京電網(wǎng),在奧運(yùn)歷史上首次實(shí)現(xiàn)全部場館100%綠色電能供應(yīng),在國際上打出一張耀眼的中國名片。

在電纜材料方面,未來鋁將作為輸電材料的主體。“國家電網(wǎng)在電纜材料國產(chǎn)化和超導(dǎo)電纜應(yīng)用上,都取得了進(jìn)步,也是今后電纜值得關(guān)注的發(fā)展方向。”劉敬華表示。

原標(biāo)題:新型電力系統(tǒng)下輸電技術(shù)發(fā)展迎來機(jī)遇
 
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來源:中國能源報
 
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