登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
清洁能源,尤其是以风电、光伏发电为主的间歇式电源是未来发展的主要电力[1-5],预计到2050年,全球风电和太阳能发电电量将占总电量的66%[6]。从世界范围内看,清洁能源资源与生产力逆向分布,主要负荷集中在北美、欧洲和东北亚、东南亚地区,而北极、非洲和西亚、俄罗斯远东等地区则是清洁能源富集区域,因此要实现全球能源低碳供应,尤其是电力清洁供应,必须依靠清洁能源资源的优化配置,其中全球能源互联网的实现是关键。全球能源互联网中,围绕北美、欧洲和亚洲负荷中心构筑互联电网又是其中的重点。
欧洲和北美洲电网整体已经实现大范围互联,调度运行模式、技术标准相对统一,其洲内电网互联从20世纪20年代就已经开始,50年代开始快速发展,80—90年代,覆盖广、交换规模大的跨国、跨区大型互联电网基本形成[7-9]。同样,面对新的发展目标,北美和欧洲相关研究机构也提出了其设想。美国的“Grid2030”[10]预想其未来电网将建立由东岸到西岸、北到加拿大、南到墨西哥,主要采用超导技术、储能技术和更先进的直流输电技术的骨干网架。2010年1月,欧洲公布北海超级电网计划[11],提议将苏格兰的海上风电、德国的太阳能发电、比利时和丹麦的波浪能发电与挪威的水电连接起来,从而形成贯穿从北海到欧洲大陆北部的联合电网,形成环网状或放射状的多端直流电网,从而实现风能、太阳能、水电、波浪能等多种资源的互补互济。
相较于欧洲和北美洲,亚洲是全球负荷增长最快地区,拥有丰富的可再生能源资源,未来将形成以洲内大型可再生能源基地为电源基地、连接各大负荷中心的亚洲互联电网,并接受来自“一极一道”的跨国跨洲电力。但亚洲各国经济发展水平差异大,电网形态和发展道路各不相同,政治体制和法规政策又是大相径庭,所以亚洲联网是实现全球能源互联网的关键,但无论是方案设计、还是工程实施都是难度最大的。1998年俄罗斯提出了最早称之为“亚洲超级圈”跨国电网计划,围绕俄罗斯亚洲部分、蒙古、日本、朝鲜半岛和我国东部沿海地区构筑输电通道,但由于缺乏输电技术支撑,没有提出更为具体的结构和实现路径。
根据设想的全球能源互联网的实施路径[6],2030年前实施洲内互联,本文借鉴全球能源互联网的研究思路,综合了能源资源分析、负荷预测等相关基础资料,分析了输电技术发展趋势,探讨了亚洲电网互联的可能模式和优缺点,并采用层次分析法提出了可能的模式。
1、亚洲洲内电力流向分析
文献[12-14]考虑到政策和技术的不同发展趋势,分别对全球负荷预测建立了不同的情景,并作了负荷预测。不同报告的具体量化结果不同,为了不失一般性,对其进行平均值求解所得的结果,作为后续研究的基础条件。
亚洲的电力需求集中在中国、日本和印度等国家,3个国家需求量之和约占亚洲总需求量的66%。未来,亚洲电力需求仍将保持上升趋势,2030、2050、电力需求将分别达到15500TW•h和21200TW•h,预计到2030年,亚洲电力需求将占全球的50%。
亚洲水能、风能及太阳能理论蕴藏量分别约为每年1.8×104TW•h、5×105TW•h及3.75×107TW•h。大型可再生能源基地主要分布在中国西部、俄罗斯远东及西伯利亚、蒙古东南部、中亚五国及西亚南部等区域。
综合电源布局及负荷发展预测来看,亚洲大型能源基地远离主要负荷中心,总体呈现“西电东送、北电南送”电力流格局。北部风电资源、西部太阳能资源以及南部水电资源经纬度差异明显,时空互补特性突出,南北跨季节互济、东西跨时区互供效益显著。据预测,2030年,亚洲洲内跨区清洁能源电量配置规模约2000TW•h。按照通道利用小时数(非电源利用小时数)5000h计算,需要跨区输送电力400GW,中国国内跨区输送的清洁电力约150GW,因此亚洲洲内跨国输送电力约250GW,考虑一个通道输送电力为8~10GW,则需要25~30个输电通道。
2、亚洲特高压交流同步电网模式及支撑技术
2.1 电网结构及发展路径
从国内外电网发展历程来看,电网都是随着负荷的增加和大型电源基地的开发,电压等级不断提高,电网规模不断扩大。我国从220kV的地区性小电网,发展到500kV跨省电网一直到今天的特高压交流跨区电网;欧洲已经实现了400kV的跨国性大陆同步电网;北美也通过750kV线路实现了跨国输送和联网。随着资源优化配置需求的提升,按照上述规律,同步电网规模也可能进一步扩大。
亚洲幅员辽阔,跨国互联尚处在起步阶段,随着特高压1000kV交流技术的成熟,实现跨国的交流互联在理论和技术上成为可能。根据地域分布,未来特高压交流同步电网结构示意图如图1所示。亚洲洲内采用特高压交流联网,形成网状紧密联系的交流同步电网结构,各区域形成以主要负荷中心、电源集中接入点为节点的环状电网,部分高负荷密度地区,形成网格式电网结构。部分60Hz的电网(日本大阪、韩国、菲律宾、中国台湾等)采用直流背靠背隔开。
目前,特高压交流工程在中国大规模建设[15],构建更高一级的骨干网架。因此其未来发展路径可以先建设中国特高压电网,并逐渐向周边地区辐射,建设跨国联络线,并实施建设区域性特高压电网。这些区域性电网,根据地域,大致分为东北亚、东南亚、中亚和西亚电网。
2.2 技术特点
亚洲同步电网具有以下优点:
1)可以兼顾负荷需求与电源接入,运行相对灵活。
2)电网容易扩展,便于跨洲际电源的就近接入和分散消纳。
3)电网跨度大、覆盖范围广,电源互补特性、负荷错峰效益、相互支援能力容易发挥。
同样,该电网方案也存在比较明显的缺点:
1)电网跨度大部分通道距离达到了600~1000km,单位通道输送能力不易充分发挥。
2)覆盖面积大,地区电网形态、管理水平和运行制度差异大,电网安全稳定风险较大。
3)将会改变各国家和地区电网发展既定模式,对其特性和运行模式影响大。
2.3 支撑技术
从实现电网所需要的硬件技术来看,亚洲特高压交流同步电网需要以下技术:
1)特高压交流输电技术。我国的电网实践已经证明这是一项成熟技术,考虑到远距离输电等问题,则需要特高压的FACTS技术,包括可控串补、可控电抗器等,这些技术在我国已经开展基础性研究[16-18],基本不存在难以突破的技术瓶颈。
2)特高压气体绝缘管道输电(gasinsulatedline,GIL)技术。考虑到部分联网工程需要跨越江河、适应一些特殊和复杂的自然环境和施工环境,需要采用GIL技术,该技术已经开展研究设计,计划在泰州—苏州特高压交流段实现。
3)特高压海底电缆技术。与岛国联网需要建设跨海联网工程,需要采用该技术,预计在2030年后才能实现工程应用。
从电网运行控制的软件技术来看,主要在于亚洲电网的调度控制技术。目前欧洲大陆同步电网是一个成功的跨国联网的典型,但与欧洲相对统一的技术标准、制度和语言等外部环境,亚洲则存在很大的差异,因此要设计一个亚洲电网协调控制和统一调度的体系难度非常大。
3、特高压直流输电模式及支撑技术
3.1 输电模式
由于亚洲大同步电网在实施上难度大,因此可以考虑采用更为直接的“点对网”方式。电网的升级改造往往都是从大电源的送出开始的,譬如我国的第一个220kV电网工程是为了满足丰满电厂送出,第一个330kV电网工程是为了满足刘家峡水电站[19]送出等。所以未来洲内跨国、跨区联网也可以按照这个模式发展,即建设电源到负荷中心的输电工程。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
近日,河南平顶山市发布加快平顶山市能源结构调整的实施意见(平政办〔2024〕6号),其中提到,加快陕皖特高压、500千伏墨公扩、香山扩、鲁山抽蓄送出等输变电工程建设。意见还指出,加快构建新型电力系统,打造坚强智能电网。建立市县一体、政企协同、科学高效的电网建设协调机制,积极推动主网架优化
4月16日,浙江金华印发金华电网高质量发展三年行动计划(2024—2026年)(金政办发〔2024〕20号)。其中提到,到2026年,建成以特高压交直流电源点为核心,500千伏变电站、220千伏双环网为骨干的输电网架,电网评价指标有效改善,供电能力显著提升。此外政策还公布共百余个金华电网高质量发展三年行动
4月17日,四川锦屏至苏南正负800千伏特高压直流输电工程累计输送电量达到4003亿千瓦时,成为我国首个输送电量超4000亿千瓦时的特高压直流输电工程。作为我国“西电东送”大动脉之一,锦屏至苏南正负800千伏特高压直流输电工程西起四川凉山,东至江苏苏州,全长2059公里,2012年12月投运,是西电东送输
近日,中国电科院在北京良乡杆塔试验基地和河北霸州特高压杆塔试验基地分别开展两种新版通用设计输电杆塔的真型试验,累计采集位移数据1936个,应变数据6446个,可为塔型投入实际应用提供试验支撑。两种输电杆塔分别为220千伏电压等级HD22D模块ZMC2直线猫头塔和750千伏电压等级PG22D模块ZB1直线酒杯塔
“1号调相机5615开关从热备用改为开关检修,情况正常。”4月19日,±800千伏特高压绍兴换流站主控室内,运维人员进行调相机检修前准备操作,宁夏灵州至浙江绍兴±800千伏特高压直流输电工程受端——绍兴换流站配套调相机工程迎来投运以来的首次年度检修。4月19日,±800千伏绍兴换流站调相机启动首次检
4月7日,山西省人民政府发布2023年度山西省科学技术奖励的决定,其中包含多个电力相关项目。其中包含变电站接地网状态精准监测、成像定位及预警关键技术,超/特高压换流站间隙绝缘强度调控核心技术、关键装备及工程应用,支撑电力绿色低碳转型的源网荷储协同灵活调控关键技术及应用,组合电器结构缺陷
4月12日,在湖北500千伏三江二回线路上,国网湖北超高压公司员工使用新型特高压带电作业用绝缘软质吊带开展带电作业。由国网湖北省电力有限公司牵头编制的电气与电子工程师协会(IEEE)标准《带电作业用绝缘软质吊带使用、维护、保养及试验技术导则》于近日发布。据介绍,以往超高压和特高压输电线路带
投资是拉动经济增长的“三驾马车”之一。今年以来,一大批清洁能源工程项目建设有力推进,为端牢能源饭碗、加快绿色转型提供坚实支撑,也为有效需求提供供给,支撑经济持续回升向好。国家统计局数据显示,今年一季度,全国固定资产投资(不含农户)100042亿元,同比增长4.5%,比上年全年加快1.5个百分
宁夏至湖南±800千伏特高压直流输电工程宁1标段提前放线段6基铁塔近日按期组立完成,具备架线施工要求。“宁电入湘”宁夏段全长261公里,其中宁1标段线路全长138.7公里,由宁夏送变电工程公司承担施工,新建铁塔264基。“宁电入湘”工程是我国首个“沙戈荒”风电基地外送电特高压工程。工程投资规模约1
4月14日,新疆±800千伏巴里坤换流站工程750千伏气体绝缘金属全封闭组合电器(GIS)室的钢结构主体吊装施工完成。巴里坤换流站是±800千伏哈密—重庆特高压直流工程的起点,是新疆第三座换流站,坐落于新疆哈密市三塘湖大风区之中。该地区年大风日超过110天,给施工造成一定难度。巴里坤换流站750千伏G
北极星输配电网获悉,当前,张北—胜利1000千伏特高压交流输电工程内蒙古段组塔工作进入高峰阶段,施工人员抢抓工期,力争早日完成组塔任务。该项目起于河北省张家口市张北变电站,止于内蒙古锡林浩特市胜利变电站,于2023年8月开工建设,是国家“十四五”电力发展规划重点项目,计划年内投入运行。
摘要:针对含风、光、抽蓄电站的多端柔性直流电网,协调规划其风光接入容量配比,可以充分利用不同类型电源的互补作用,实现大规模新能源的平稳送出和消纳。提出基于时序生产模拟的多端柔性直流电网风光接入容量配比优化方法,以发电清洁性最优为目标,综合考虑柔性直流电网运行限制、新能源弃电率、负
截至2018年6月11日,赛晶电力电子公司附属子公司于张北柔性直流输电示范工程项目中的有关产品与国电南瑞科技股份有限公司的附属子公司常州博瑞电力自动化设备有限公司和南京南瑞继保电气有限公司签订的合同金额已达到1.87亿元人民币,于该项目中标尚未签订合同的金额达到1.64亿元。该公司附属子公司主
天津大学李斌教授发表报告《多端柔性直流电网保护与故障隔离的技术》,主要内容有技术背景、柔性直流系统故障暂态特性、多端柔性直流电网保护原理、柔性直流系统故障隔离技术及总结与展望。以下为报告原文:[$NewPage$][$NewPage$][$NewPage$][$NewPage$][$NewPage$]作者简介:李斌,天津大学教授,博
徐殿国教授的《柔性直流电网基础理论与关键技术》,与大家共分享,其中主要分为以下几个方面。1、电力系统电力电子化的问题与挑战。2、柔性直流输电技术的应用于发展。3、多端柔性直流电网的基础理论。4、多端柔性直流电网的关键技术。5、结论与展望。以下为汇报原文:[$NewPage$][$NewPage$][$NewPage
北极星输配电网获悉,2023年,四川省乐山市开工建设川渝特高压天府南1000千伏变电站,500千伏沐溪站主变扩建、500千伏辉山站建成投运,新增变电容量460万千伏安,全面优化电网结构。1—10月,完成基础设施投入84亿元,建成区面积达61.8平方公里。同时,1—11月,推动尚纬特种电缆产业园等55个项目开工
9月28日,国网天津经研院完成公司重点项目板滨500千伏线路工程结算审查工作,在“急难险重”任务面前充分展现了经研院踔厉奋发、笃行不怠的精神风貌,得到公司主管部门及建设单位充分认可。该项工作为建设部紧急专项工作部署,结合国网审计工作整体安排,需在“十一”前完成板滨500千伏线路工程结算审
9月26日12时42分,在位于湖北省恩施州崔家坝镇的500千伏建始变电站内,随着运维人员昼夜不间断操作,500千伏恩施东—朝阳输变电工程投产送电。该工程是渝鄂背靠背联网湖北电网配套加强工程之一,此前,单薄的湖北南部送电通道需要承接川渝跨区电能以及湖北西部多个水电站的电力输送任务,送电距离长,
北极星输配电网获悉,7月9日,位于青海省海西蒙古族藏族自治州格尔木市乌图美仁乡的乌图(昆仑山)750千伏变电站新建工程,全站钢构架吊装工作完成,正式交付电气安装。乌图变电站新建工程是青海省能源重点项目之一,计划2024年8月建成投运,将进一步加强和优化青海海西电网结构,满足乌图美仁地区新能
6月20日,河北邯郸500千伏冶陶变电站1号主变压器并网运行,500千伏冶陶变电站扩建工程正式投运。工程投运后,该站变电容量由200万千伏安增至400万千伏安,进一步满足了邯郸西部地区负荷增长需要,优化了当地电网结构,为迎峰度夏期间电力可靠供应提供有力支撑。冶陶变电站扩建工程是河北南部电网今年迎
据国网青海电力30日消息,29日,750千伏日月山至杜鹃双回线路完成投运工作,进入24小时试运行,划下青海750千伏东部“日”字形环网左上方的最后“一竖”。至此,青海全面建成750千伏东部“日”字形、西部“8”字形坚强骨干网架,为推动国家清洁能源产业高地建设提供坚强的电力支撑。青海东部地区“日”
近年来,河南省持续发力构建以新能源为主体的新型电力系统,新能源已成为省内第二大能源装机类型,为支撑中原高质量发展提供了新的能源“引擎”。在河南省襄城县库庄镇关帝庙村,蓝色的光伏板在农家屋顶上熠熠生辉。2021年8月,河南省出台《河南省加快推进屋顶光伏发电开发行动方案》,襄城县成为河南
12月5日,辽宁送变电公司承建的鞍山析木500千伏变电站220千伏系统在完成220千伏场区设备冲击、带负荷试验后,一次送电成功。析木500千伏变电站位于鞍山市海城市析木镇老达堡村,按全智能变电站建设,新建220千伏出线8回。工程建设中,析木变电站项目部创新性地提出了“安全九宫格”管理模式。此模式集
近年来,河南省持续发力构建以新能源为主体的新型电力系统,新能源已成为省内第二大能源装机类型,为支撑中原高质量发展提供了新的能源“引擎”。在河南省襄城县库庄镇关帝庙村,蓝色的光伏板在农家屋顶上熠熠生辉。2021年8月,河南省出台《河南省加快推进屋顶光伏发电开发行动方案》,襄城县成为河南
能源革命的实现高度依赖于未来高比例的可再生能源系统,特别是就地开发、就地消纳的分布式可再生能源。随着电源和负荷类别的多元化和分散化,为了保证功率的平衡,虚拟电厂这一可参与电网的调度运行、可为电力市场提供能量和灵活性服务的管理系统应运而生。在电力供需不平衡时,虚拟电厂将发挥削峰填谷
10月7日晚,四川大林500千伏输变电工程投入试运行。大林500千伏输变电工程包含新建500千伏大林变电站、新建500千伏出线4回。其中,500千伏大林变电站位于四川天府新区,于2021年8月开工建设,本期变电容量2*120万千瓦,线路途经四川乐山、眉山、成都等地。
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!