本文來自微信公眾號:SF 中文 (ID:kexuejiaodian),誰更領先作者:SF
不管是中國生活的方方面面,還是下代生產、辦公、輸電農耕、技術絕緣做實驗,高溫我們都需要電。超導保證用電是氣體一項巨大的民生工程,而完善輸電技術,誰更領先減少輸送過程中電能的中國損失,提高供電的下代安全性和穩定性,是輸電這個民生工程的重要部分。
文 | 聞靜
現代社會的技術絕緣運轉需要基本的電能供應,這樣才能滿足人民日益增長的高溫美好生活需要;炎熱的夏天、寒冷的超導冬天,我們都要面對用電高峰的忙亂;為了我們的地球家園,我們積極地開發各種新能源,讓它們更多地接入傳統的電網中,直到最后完全取代化石燃料。
考慮到以上幾個問題,各個國家及地區都在努力發展安全、穩定、高效、節能的輸電技術。這篇文章就來盤點幾個具有可觀前景的下一代輸電技術。
“跟網型”向“構網型”的轉變
電化學儲能系統主要由電池組、電池管理系統、能量管理系統、儲能變流器以及其他電氣設備構成。儲能變流器主要有兩種控制技術,即跟網型控制技術與構網型控制技術。
跟網型儲能系統會跟隨電網需求輸出電能,無法提供主動同步支撐,難以適應高比例新能源并網需求。而構網型儲能系統則不僅能為電網提供穩定電壓源,還可主動平抑新能源發電波動,具有系統慣量、電壓與頻率支撐能力強等優勢,還可以在極端環境下提升電力系統的運行穩定性和電網接納新能源能力。
今年 1 月,由國家電網青海電科院聯合中國電力科學研究院有限公司共同開展的全球首次構網型光儲系統并網性能現場測試順利完成。
2023 年 6 月,由電建核電公司承建的華能萊蕪儲能電站一期 100 兆瓦 / 200 兆瓦時設計施工總承包項目在華能山東萊蕪電廠實現全容量并網,標志著世界首座百兆瓦級分散控制構網型獨立儲能電站正式投運。
柔性直流輸電技術
柔性直流輸電是新一代的直流輸電技術,在風電送出、電網互聯、無源網絡供電和遠距離大容量輸電等場景得到充分發展和工程應用,其輸電能力已經達到特高壓等級,與傳統直流輸電相當。
柔性直流輸電能主動構網,給電網提供強的支撐能力。但是受限于器件的通流能力,柔性直流輸電的輸送容量還無法達到傳統直流輸電的最高水平。
目前,在我國已建成南匯、廈門兩端、南澳三端等柔性直流輸電工程,但由于國外公司的技術壟斷,核心元件 —— 柔性直流輸電配套電容器產品長期依賴進口。
為擺脫這一困境,2020 年,受國家電網公司委托的遼寧億金電子有限公司專門與阜新高新控股共同成立了金朗(阜新)電容器有限責任公司,全力攻堅柔性直流輸電配套電容器產品項目。
今年 7 月,金朗(阜新)電容器有限責任公司自主研發的柔直電容器產品一次性通過了國家級權威質量檢驗機構 —— 中國電科院電力工業電氣設備質量檢驗測試中心嚴格的型式試驗。
7 月還有一個好消息,世界首個高壓(220 千伏)大容量柔性低頻輸電工程杭州亭山-中埠柔性低頻輸電示范工程現場,世界首臺 72.5 千伏及 252 千伏 20 赫茲低頻 GIS(Gas Insulated Switchgear,即氣體絕緣金屬封閉開關設備)設備成功并網運行。
這是當前世界上電壓等級最高、輸送容量最大的柔性低頻輸電工程,不僅實現了杭州富陽、蕭山兩大負荷中心互聯互通,同時也充分體現了技術可行性,為中遠距離海上輸電、藏區柔性交流聯網、新能源接入等新的輸電模式奠定了技術基礎。
高溫超導輸電技術
高溫超導輸電技術被譽為下一代電力傳輸戰略性技術,理論上是零損耗。但要實現零損耗,得克服很多困難。
2021 年 1 月,南方電網深圳供電局的科研團隊經過 4 年的攻關,成功研發出國內首條 10 千伏 400 米級三相同軸高溫交流超導電纜。同年 9 月,該電纜正式投入使用。
這條新型超導電纜直徑僅 17.5 厘米,輸電容量高達 43 兆伏安,相當于可同時滿足 4 列時速 350 公里高鐵的用電需求,輸電能力是常規電纜的 5 倍。
今年 2 月,南方電網深圳供電局又宣布 10 千伏三相同軸高溫交流超導電纜順利通過了大負荷測試,標志著超導常態化工程應用又向前了一步。
氣體絕緣輸電線路
氣體絕緣輸電線路(GIL)是一種大容量、高電流、剛性的輸電設備,具有輸電容量大、傳輸損耗小、抗自然災害能力強、占地面積小、電磁環境友好等優點,適合于氣體絕緣金屬封閉開關設備(GIS)、架空線、電纜、變壓器等設備間的連接。
2018 年 8 月,作為世界上首個在重要輸電通道采用特高壓交流 GIL 輸電技術的工程,蘇通 GIL 綜合管廊工程全線貫通。蘇通 GIL 綜合管廊工程是穿越長江的大直徑、長距離隧道之一,總長 5468.5 米,是國內埋深最深、水壓最高的 GIL 工程。
未來 GIL 輸電技術可在經濟發達地區電力新建和改擴建、大型新能源接入系統、水電站送出等方面發揮重要作用。
廣告聲明:文內含有的對外跳轉鏈接(包括不限于超鏈接、二維碼、口令等形式),用于傳遞更多信息,節省甄選時間,結果僅供參考,IT之家所有文章均包含本聲明。