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                    麦邦咨询网 输变电工程 从主网到配网 直流装备或迎来规模化机遇!

                    从主网到配网 直流装备或迎来规模化机遇!

                    麦邦咨询输配电网讯:为实现“双碳”国际承诺,2021年3月15日,习近平主席在中央财经委第九次会议上指出“要深化电力体制改革,构建以新能源为主体的新型电力系统”。新型电力系统作为未来我国能源体系的核心组成部分,具有5个主要特征:高比例可再生能源广泛接入、高比例电力电子装备大规模应用、多能互补综合能源利用、数字化智能化智慧能源发展、清洁高效低碳零碳转型。

                    为进一步推动构建新型电力系统,南方电网“十四五”电网规划,总投资额约6700亿元。国家电网公司则计划“十四五”期间持续提升已建输电通道利用效率,提升输电能力3527万千瓦。规划建成7回、开工建设一批、研究储备一批特高压直流。

                    直流输电是新型电力系统的主线之一,将成为“十四五”电网重点投资方向,未来10-20年,直流装备或迎来规模化发展的重大机遇。

                    直流完美适应未来能源体系

                    2022年3月22日,国家发改委、国家能源局发布《“十四五”现代能源体系规划》,根据规划,将推动电力系统向适应大规模高比例新能源方向演进,积极推动源网荷储一体化发展;创新电网结构形态和运行模式,加快配电网改造升级,积极发展以消纳新能源为主的智能微电网,稳步推广柔性直流输电;加快新型储能技术规模化应用,大力推进电源侧储能发展,支持分布式新能源合理配置储能系统。

                    另外,两大电网公司各自的“新型电力系统行动方案(2021-2030)”中也提到“推进柔性输电技术进步和规模化应用,试验示范直流组网等技术的应用。”

                    一方面,新能源具有出力波动性大,不可调度的特点,使得出力曲线与负荷曲线失配,导致消纳问题。这就要求电力系统配置足够多的灵活性资源以“填补”负荷曲线与出力曲线之间的缺口,如火电灵活性改造、燃气发电、光热发电、抽水蓄能、新型储能等。

                    另一方面,新能源功率密度低,利用小时低,大型集中式新能源场站多位于偏远地区,电网薄弱。带来汇集、并网、送出问题。这就需要建设足够多的新能源汇集站以提供接入点和足够的变电容量,这要是近期跨省跨区通道在多份文件中被重复提及的一大重要因素。

                    麦邦咨询输配电网了解到,新能源消纳问题实质上要归结于并网与送出问题,跨省跨区输电能力是解决新能源送出消纳问题的关键。内蒙古、云南、四川、山西、宁夏、湖北、贵州、陕西、新疆等省市地区都是具备一定量电力富余的省份,除山西外,其他省份向东部省份供电均需跨越两个以上省份或跨越区域电网,因此需要进一步挖掘外送能力。而直流输电技术以其输送容量大、线路造价低,且不存在电容效应导致的过电压问题,尤其适合远距离大容量输电。

                    相较交流输电,直流输电具备多种经济性、技术性优势,因此直流外送被认为是目前解决新能源消纳问题最合适的方法。至2021年底,直流输送容量总计2.5亿kW,而2020年底35kV及以上交流变压容量已达76亿kVA。

                    直流设备应用场景丰富 竞争环境好

                    大容量远距离输电、交直流电网互联、中低压直流、直流配电、海上风电送出、分布式并网等均是直流设备技术的应用场合,其不仅可以在源荷两端发挥灵活接入的作用,而且可以帮助交流电网更加安全稳定运行。

                    我国2016年底由联研院自主研发的200kV高压直流断路器应用于舟山五端柔直系统,实现了带电投退、故障快速隔离与恢复的功能,工程可用率从87%提升至99%。2020年投运的张北多端柔直工程不仅将系统电压等级提升至500kV,同时实现了500kV直流断路器的研制与投运,代表我国的柔性直流技术站上世界前列。

                    高度可控的电力电子化直流设备应用前景良好、市场广阔并且有行业制造壁垒较高。

                    2021年12月,在2021中国光伏行业年度大会暨光伏创新发展高峰论坛上,中国工程院院士汤广福称,要构建以新能源为主体的新型电力系统,其中包括要实现电力电源清洁化、电力系统柔性化、电力系统数字化和电力系统电力电子化。电力系统的发电、输电、变电、配电和用电各个领域,都广泛采用了电力电子装置,未来电力电子装置在电力系统各环节的占比仍将大幅度提升,包括灵活交流输电技术、特高压直流输电技术、柔性直流与直流电网技术等。

                    据了解,直流核心设备包括换流阀、直流变压器、直流断路器等,国内仅有国电南瑞、许继电气、中国西电、荣信汇科、特变电工等5家具备高压直流设备制造能力,国际上仅日立ABB、西门子、GE等3家具备直流系统建设能力。

                    主网外,中低压直流技术支撑配电网高效智能运行

                    “源网荷储”一体化的快速发展,使得中低压配电网更加复杂,因此10kV及以下的配电网建设上面,中低压直流有望成为主流。

                    据了解,我国中低压直流技术研发较早,2018年已实现一批项目落地,进入2022年后,不少项目已经没有“示范”或“试点”的字样,正逐渐成为一种常规技术方案,不断地向基层技术部门渗透。据悉,很多中低压项目并不全部由电网企业投资,园区、企业等主体也有利用中低压直流技术调整优化其网络结构。

                    目前国内已实施及正在实施的项目统计如下:

                    资料整理自国金证券等

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                    作者: admin

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