新能源并網(wǎng)大“拐點”：柔性直流技術

柔性直流輸電是構(gòu)建智能電網(wǎng)的重要裝備，與傳統(tǒng)方式相比，柔性直流輸電在孤島供電、城市配電網(wǎng)的增容改造、交流系統(tǒng)互聯(lián)、大規(guī)模風電場并網(wǎng)等方面具有較強的技術優(yōu)勢，是改變大電網(wǎng)發(fā)展格局的戰(zhàn)略選擇?！苯?，南網(wǎng)科學研究院院長饒宏在2013年 AORC-CIGRE(國際大電網(wǎng)委員會亞太區(qū)域理事會)技術會議上介紹。那么，什么是柔性直流輸電技術呢?與傳統(tǒng)的直流輸電、交流輸電相比，有何特點呢?

柔性直流技術加快應用

隨著廣域交流大電網(wǎng)的形成，處于主導地位的交流電網(wǎng)技術問題不斷涌現(xiàn)，如存在同步、穩(wěn)定性較低、輸電距離有限等。在這種情況下，世界各國開始加快研究現(xiàn)代直流輸電技術，尤其是柔性直流輸電技術的應用。在我國，國家電網(wǎng)公司于2006年啟動了柔性直流輸電技術專項研究，2011年7月投運上海南匯風電場柔性直流輸電工程(輸送容量20兆瓦，直流電壓等級±30千伏)，這是亞洲首個具有自主知識產(chǎn)權的柔性直流輸電工程。同時，大連、廈門等地也相繼開始推進柔性直流輸電工程。

而且，我國在加快點對點兩端柔性直流輸電技術應用的同時，還規(guī)劃了兩項多端柔性直流輸電工程：世界首個五端柔性直流輸電工程——舟山±200千伏柔性直流輸電示范工程，已于8月下旬進入全面施工階段;南網(wǎng)南澳風電場四端柔性直流輸電示范工程，直流電壓±160千伏，傳輸容量20萬千瓦，預計2014年完工。

國網(wǎng)相關人士介紹：“兩端直流僅能實現(xiàn)點對點的直流功率傳送，兩端以上的柔性直流工程傳輸來自多個站點的清潔能源?！彪S著業(yè)界逐漸認識到柔性直流輸電技術在可再生能源和智能電網(wǎng)建設中的重要作用，我國柔性直流輸電技術開始加快工程應用。

解決新能源并網(wǎng)、大城市供電

據(jù)了解，與傳統(tǒng)直流輸電相比，柔性直流輸電的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在孤島供電、有功功率與無功功率控制等方面。如在孤島供電中，常規(guī)直流要求在島上具備發(fā)電機組之類的電源點，而柔性直流只需設備啟動的電源。浙江省舟山供電公司海洋輸電研究中心綜合技術研究室主任鄭新龍形象地介紹：“將有功功率和無功功率比作淋浴房中的熱水管和冷水管，兩者都必不可少，常規(guī)直流只能控制熱水管，而柔性直流可以靈活調(diào)解冷水和熱水的流向、水量、比例等。”

與交流輸電相比，柔性直流輸電的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在長距離輸電、新能源消納、成本控制等方面。如在長距離電纜輸電中，交流電纜越長，電能損耗越高，輸送的有效電能越少，就像燒好的開水沿著管子往外送，管子越長，水溫越低，末端用戶就用不上熱水了;柔性直流則相當于一根保溫管，即使到末端用戶，水溫都是恒定的。

更為重要的是，柔性直流輸電可攜帶來自多個站點的風能、太陽能等清潔能源，通過大容量、長距離的電力傳輸通道，到達多個城市的負荷中心，這為新能源并網(wǎng)、大城市供電等領域提供了一種有效的解決方案。如舟山的多端柔性直流輸電項目將分別在定海、岱山、衢山、洋山、泗礁建設一座換流站。屆時，舟山將形成北部主要島嶼間的直流輸電網(wǎng)絡，加強下轄諸島的電氣聯(lián)系，為風電等新能源的開發(fā)打下基礎。

將通過研究和試點在更多領域應用

由此可見，集如此多優(yōu)勢于一身的柔性直流輸電技術自然受到世界各國的青睞，如美、英、德三國都規(guī)劃在2020年前建設50條左右的柔性直流輸電線路。國網(wǎng)智能電網(wǎng)研究院中電普瑞電力工程有限公司總經(jīng)理湯廣福此前表示：“隨著可關斷器件、直流電網(wǎng)制造水平的不斷提高，柔性直流輸電將會成為直流電網(wǎng)中最主要的輸電方式?！睌?shù)據(jù)顯示，隨著新能源的快速發(fā)展，柔性直流輸電技術的市場需求將更加強勁，未來十年內(nèi)，世界范圍內(nèi)的柔性直流輸電市場規(guī)模將在1000億元以上。

對于柔性直流輸電技術的發(fā)展，饒宏表示：“柔性直流輸電還將面臨如何實現(xiàn)高電壓、大功率、架空線使用、混合結(jié)構(gòu)直流輸電等方面的挑戰(zhàn)。南網(wǎng)將通過進一步的研究和試點，使該技術在大規(guī)模風電場接入系統(tǒng)、實現(xiàn)區(qū)域聯(lián)網(wǎng)提高供電可靠性、緩解負荷密集地區(qū)電網(wǎng)運行壓力等更多領域得到應用?！?