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ACDC 2024期待交直流技術(shù)有新突破

來(lái)源：中國(guó)能源新聞網(wǎng) 時(shí)間：2024-07-24 17:18

趙非

　　“ACDC會(huì)議作為交直流輸電領(lǐng)域的國(guó)際盛會(huì)，自2016年起在中國(guó)和歐洲輪流舉辦，已成為學(xué)者和技術(shù)人員廣泛認(rèn)可的平臺(tái)。本屆會(huì)議聚焦技術(shù)熱點(diǎn)，邀請(qǐng)了眾多國(guó)內(nèi)外專家和企業(yè)，旨在促進(jìn)學(xué)術(shù)交流，推動(dòng)行業(yè)發(fā)展，希望所有參與者都能從中獲益。”7月13日，在第20屆交直流輸電國(guó)際會(huì)議（ACDC 2024）上，大會(huì)主席、懷柔實(shí)驗(yàn)室主任湯廣福院士在開(kāi)幕式上表示。

超高壓輸電利器

　　在當(dāng)今能源轉(zhuǎn)型的大背景下，交直流輸電技術(shù)作為電力系統(tǒng)中的重要組成部分，對(duì)于實(shí)現(xiàn)可持續(xù)能源發(fā)展和構(gòu)建新型電力系統(tǒng)具有關(guān)鍵意義。

　　2010年7月8日，由中國(guó)自主研發(fā)、設(shè)計(jì)和建設(shè)的向家壩-上?！?00千伏特高壓直流輸電示范工程，正式投運(yùn)。是世界上電壓等級(jí)最高、輸送容量最大、送電距離最長(zhǎng)的直流輸電工程。

　　據(jù)ACDC 2024組委會(huì)主席、清華大學(xué)何金良教授介紹，截至2023年年底，我國(guó)共建成39項(xiàng)特高壓輸電工程，打造了特高壓交直流混合電網(wǎng)。特高壓直流輸電技術(shù)具有遠(yuǎn)距離輸電、低損耗等優(yōu)勢(shì)，在我國(guó)得到了廣泛地應(yīng)用和發(fā)展。特高壓輸電的核心優(yōu)勢(shì)在于其經(jīng)濟(jì)性，能夠?qū)崿F(xiàn)損耗最小、輸送能量最大，使得電力系統(tǒng)更加優(yōu)化。

　　將白鶴灘的清潔水電直送江蘇，只需0.007秒；讓青電頃刻入豫，只用0.005秒……

　　多年來(lái)，中國(guó)特高壓實(shí)現(xiàn)了從中國(guó)制造到中國(guó)創(chuàng)造，再到中國(guó)引領(lǐng)的跨越發(fā)展。

　　如今，中國(guó)不僅是全球唯一掌握特高壓核心技術(shù)和全套裝備制造能力，并將其投入商業(yè)化運(yùn)營(yíng)的國(guó)家，也是特高壓輸電領(lǐng)域的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制定者之一。截至2022年，我國(guó)特高壓設(shè)備專利申請(qǐng)量達(dá)到31.83萬(wàn)項(xiàng)，占全球特高壓設(shè)備專利申請(qǐng)總量的41.42%。

　　以特高壓技術(shù)為代表的中國(guó)電網(wǎng)技術(shù)，已然成為世界能源領(lǐng)域的一張亮麗名片，帶動(dòng)中國(guó)電工裝備制造產(chǎn)業(yè)走出國(guó)門、走向更廣闊的未來(lái)。

新輸電技術(shù)悄然而生

　　中國(guó)在輸電形式上的發(fā)展策略是構(gòu)建交直流混合電網(wǎng)，?以充分發(fā)揮各自功能和優(yōu)勢(shì)。?

　　2024年一季度，中國(guó)可再生能源新增裝機(jī)同比增長(zhǎng)34%，全國(guó)可再生能源裝機(jī)達(dá)到16億千瓦，同比增長(zhǎng)了26%，同時(shí)，可再生能源占比達(dá)53%。

　　隨著新能源的不斷接入，傳統(tǒng)的輸電技術(shù)也面臨著新的挑戰(zhàn)。如光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電，其具有間歇性的特點(diǎn)，大量新能源接入電網(wǎng)后，會(huì)導(dǎo)致功率平衡困難，同時(shí)對(duì)電網(wǎng)電壓的支撐能力較弱，給系統(tǒng)的安全穩(wěn)定帶來(lái)一定問(wèn)題。

　　為了解決這些問(wèn)題，新型的交直流輸電技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。

　　在特高壓直流輸電技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展中，管道輸電技術(shù)成了一個(gè)重要的研究方向。

　　目前，電纜很難做到800千伏以上的直流輸電，而管道輸電有望實(shí)現(xiàn)直流800千伏甚至更高的電壓輸送。管道輸電的優(yōu)勢(shì)在于，它能夠改變?cè)跓o(wú)人區(qū)等技術(shù)難以進(jìn)入?yún)^(qū)域的電力輸送現(xiàn)狀，同時(shí)在受端，如廣州、珠三角、長(zhǎng)三角等地區(qū)，能夠充分利用地下空間進(jìn)行輸電，避免了空中輸電線路占地和景觀影響的問(wèn)題。

　　何金良教授指出，如果未來(lái)實(shí)現(xiàn)管道輸電，特別是直流管道輸電，將有助于構(gòu)建能源信息大通道，集通訊、石油、電力管線于一體，形成類似于城市綜合管廊，實(shí)現(xiàn)土地的立體利用，與環(huán)境更加協(xié)調(diào)。

　　會(huì)議中，專家建議，當(dāng)下交直流輸電技術(shù)的發(fā)展仍面臨一些挑戰(zhàn)。例如，直流高壓輸電技術(shù)對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性會(huì)產(chǎn)生一定影響，雖然在不斷發(fā)展新的技術(shù)，但需要在保證舊系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的同時(shí)進(jìn)行創(chuàng)新。在新舊技術(shù)交替的過(guò)程中，需要謹(jǐn)慎處理，通過(guò)新技術(shù)的實(shí)驗(yàn)逐步應(yīng)用到原有系統(tǒng)中，以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的過(guò)渡。

　　此外，在新型電力系統(tǒng)中，兼顧安全、經(jīng)濟(jì)性和低碳之間的關(guān)系是一個(gè)重要的挑戰(zhàn)。在直流高壓的性價(jià)比經(jīng)濟(jì)性方面，目前電力電子器械在高電壓方面的成本較高，建設(shè)成本也需要綜合考慮。為了實(shí)現(xiàn)靈活的資源配置和保證綠電的占比，需要在經(jīng)濟(jì)和消納方面取得綜合平衡。

推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展

　　交直流輸電技術(shù)的發(fā)展對(duì)于推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)至關(guān)重要。通過(guò)與會(huì)專家的討論與展望，交直流輸電技術(shù)將展現(xiàn)出以下若干發(fā)展趨勢(shì)。

　　第一，智能化趨勢(shì)。伴隨物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù)的不斷演進(jìn)，交直流輸電技術(shù)將日趨智能化。智能輸電系統(tǒng)能夠依據(jù)電網(wǎng)負(fù)荷、新能源發(fā)電狀況以及用戶需求，自動(dòng)對(duì)輸電功率和時(shí)間進(jìn)行調(diào)整，以達(dá)成最優(yōu)的輸電策略，進(jìn)而提升能源利用效率。

　　第二，高電壓、大容量趨勢(shì)。為滿足持續(xù)增長(zhǎng)的能源需求，交直流輸電技術(shù)將朝著高電壓、大容量的方向邁進(jìn)。更高的電壓和更大的容量有助于降低輸電損耗，提高輸電效率，同時(shí)伴隨大容量可回收電纜技術(shù)的發(fā)展，將能夠更有力地支持大規(guī)模新能源的接入與消納。

　　第三，融合發(fā)展趨勢(shì)。在未來(lái)，交直流輸電技術(shù)將與其他領(lǐng)域的技術(shù)實(shí)現(xiàn)更為緊密地融合，諸如儲(chǔ)能技術(shù)、新能源發(fā)電技術(shù)等。通過(guò)融合發(fā)展，能夠?qū)崿F(xiàn)能源的高效存儲(chǔ)與利用，增強(qiáng)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

　　第四，分布式應(yīng)用趨勢(shì)。隨著分布式能源的逐步發(fā)展，交直流輸電技術(shù)也將更加注重分布式應(yīng)用。分布式輸電設(shè)施能夠更好地滿足用戶的個(gè)性化需求，同時(shí)能夠減少輸電損耗，提高能源利用效率。

　　第五，綠色環(huán)保趨勢(shì)。在全球?qū)Νh(huán)境保護(hù)日益重視的大背景下，交直流輸電技術(shù)將更加注重綠色環(huán)保。例如，采用更為高效的電力電子器件，以減少能量損耗；發(fā)展可再生能源輸電技術(shù)，如太陽(yáng)能輸電、風(fēng)能輸電等，進(jìn)一步降低對(duì)傳統(tǒng)能源的依賴。

　　美國(guó)國(guó)家工程院院士、弗吉尼亞理工大學(xué)杰出教授Dushan Boroyevich博士在發(fā)言中著重強(qiáng)調(diào)了國(guó)際合作在交直流輸電技術(shù)發(fā)展中的重要意義。

　　他認(rèn)為：“全球在該領(lǐng)域的總體趨勢(shì)是積極的，但在國(guó)際合作和交流方面面臨限制，如信息限制和地緣政治因素的影響。科學(xué)家和研究人員一直在努力消除這些限制，促進(jìn)更多的信息流通和交流。我們需要不斷加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新，解決面臨的挑戰(zhàn)，加強(qiáng)國(guó)際合作，以促進(jìn)該技術(shù)的廣泛應(yīng)用和發(fā)展，為構(gòu)建更加清潔、高效的能源系統(tǒng)作出貢獻(xiàn)?！?/p>

　　與會(huì)專家一致表示，希望交直流輸電技術(shù)不斷取得突破，為人類的能源事業(yè)帶來(lái)更加美好的前景。

責(zé)任編輯：許艷