大規模接入新能源 柔直技術*

  能源互聯網這一構想的提出，基于化石能源大規模開發利用導致的資源緊缺、環境污染、氣候變化等諸多性難題，以及人類社會面臨的日益嚴峻的化石能源困局。未來，在世界范圍內需要大力開發分布廣、潛力大的各種可再生能源，以保障能源長期穩定供應。轉變能源生產、配置和消費方式，大規模開發利用清潔能源，將優化能源結構，提高能源效率，改善生態環境，實現清潔發展。電能作為、清潔、的二次能源，是未來zui重要的能源形式之一，風能、太陽能等清潔能源將成為主導能源。
 
　　能源互聯網所需的技術很多，如特高壓交直流輸電技術、大數據技術等，其中，對柔性直流輸電技術的需求尤為迫切。當前，我國發電方式發生了變革，可再生能源比例加大；未來，能源互聯網可大規模接入可再生能源。因此，柔性直流輸電技術是*的。

　　未來直流電網連接新能源基地與負荷中心

　　直流電網，是由多個換流器、直流傳輸線路、直流斷路器、直流變壓器等設備構成的輸配電系統。直流電網技術及裝備是推動電網變革的重要手段，是電力領域的關注熱點。

　　柔性直流輸電是新一代輸電技術，也是目前世界上可控性zui高、適應性的輸電技術。柔性直流輸電技術可用于大規?？稍偕茉唇蛹{、大型城市和海島等區域輸電網絡和輸配電網絡的構建，其優勢在于：大大減少換流站數量；換流站可以單獨傳輸功率，可靈活切換傳輸狀態；擁有冗余，可靠性高。可以預見的是，未來的直流電網，將包含多個電壓等級和各種電源接入，形成連接可再生能源基地至負荷中心的能源配置系統。

　　柔性直流在可再生能源并網、直流輸電網絡構建、弱系統聯網、大型城市供電等場合具有顯著技術優勢。它無需無功支撐設備，可靈活調節風電場出口電壓，保證風機在系統故障時持續運行，提升系統穩定性和能源利用率。由柔性直流構成的網絡，可實現多個風電場間歇性出力互補，保證風能在大范圍內的匯集、靈活傳遞及分散消納。柔性直流輸電系統的功率靈活可控、可實現弱電網的受電和供電，輸電距離不受電纜充電功率限制，是實現遠海風電基地匯集與輸送的技術手段。

　　歷時多年自主研發，我國已全面掌握了柔性直流輸電基礎理論及工程關鍵技術。目前正在建設的廈門柔性直流輸電工程，電壓等級為±320千伏，輸電能力100萬千瓦。這說明，我國自主設計、研制的柔性直流輸電設備的電壓等級和輸電容量，已居于地位。此外，我國自主研發的柔性直流輸電裝備，已獲得歐洲市場認可。

　　柔性直流輸電面臨的挑戰

　　滿足能源互聯網中的大規模可再生能源基地開發并網需求，需要更遠輸送距離、更高性能、更加靈活可靠的電能傳輸手段，開展大量技術研究。

　　--特高壓、超大容量柔性直流換流技術及裝備。突破±800千伏、±1100千伏及以上柔性直流輸電關鍵技術及裝備，實現更大容量、更遠距離、更率的大規?？稍偕茉椿夭⒕W。

　　--基于架空線路的柔性直流輸電技術。架空線應用場合下快速的直流故障清除和系統恢復技術，能夠清除直流故障電流、低損耗的新型換流器拓撲，攻克系統容量提升中需要的可靠性、經濟性優化技術。

　　--直流電網基礎理論與關鍵技術研究，特別是含大規模直流系統的電網仿真技術和直流電網保護技術。我們需要建設滿足特高壓直流、柔性直流、直流電網裝備系統的仿真平臺和動態閉環測試平臺。

　　--更高電壓等級的直流斷路器。隨著能源互聯輸送容量和電壓等級不斷攀升，直流斷路器需要更高電壓等級、更大開斷電流和更快分斷速度，未來需要突破±800千伏至±1100千伏直流斷路器關鍵技術。

　　--高壓直流變換器等新型直流裝備，以及新型電力電子器件技術，未來實現特高壓、超高壓、高壓、低壓直流系統的互聯。

　　可以說，能源互聯網是解決人類可持續發展與能源需求矛盾的根本方案。國家電網公司已在相關技術與裝備方面進行了成功探索和實踐，為構建能源互聯網奠定了堅實基礎。技術、裝備的不斷提升，將為構建能源互聯網提供更為有力的支撐。