南澳島青澳、金牛兩個換流站與汕頭澄海區(qū)的塑城換流站完成了三端投產(chǎn)啟動,標志著世界首個多端柔性直流輸電工程建成,南方電網(wǎng)公司也成為世界上第一個掌握多端柔性直流輸電成套設備設計、試驗、調試和運行全系列核心技術的企業(yè)。此前,國家電網(wǎng)公司于2011年7月投運亞洲首個具有自主知識產(chǎn)權的柔性直流輸電工程上海南匯風電場柔性直流輸電工程。
可解決新能源并網(wǎng)、大城市供電
多端柔性直流輸電系統(tǒng)模塊化多電平(MMC)技術,可靈活接入多個站點的風能、太陽能、地熱能、小水電等清潔能源,通過一個大容量、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)、大型城市供電等提供了一種有效的解決方案。南方電網(wǎng)專家委員會主任委員李立浧院士介紹。
據(jù)了解,柔性是相對于常規(guī)直流輸電技術而言,該技術采用了先進的大功率電力電子器件組成的電壓源換流器(VSC),可以靈活快捷地改變電能輸送的大小和方向,并提供更優(yōu)質的電能質量。多端是相對于兩端而言,指兩端以上的柔性直流輸電工程,其中兩端直流僅能實現(xiàn)點對點的直流功率傳送,多端可以實現(xiàn)對多個電源點(如風電場、分散式小水電等)的接入或多個負荷點的同時供電。
此次建成的南澳多端柔性直流輸電工程,也是世界上首個四端柔性直流輸電工程,目前分別在南澳島上的青澳、金牛各建設一座換流站,在大陸澄海區(qū)建設一座換流站,容量分別為5萬千瓦、10萬千瓦和20萬千瓦,建設直流電纜混合輸電線路40.7公里,未來島上還將建設一座接納近海風電的換流站。
柔性直流輸電技術優(yōu)勢明顯
那么,柔性直流輸電技術具有什么優(yōu)勢呢?據(jù)介紹,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,而柔性直流輸電只需設備啟動的電源。
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,而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。
南澳多端柔性直流輸電工程項目工程師許樹楷也介紹:多端系統(tǒng)可以將多個海上風電場、孤立海島與大陸連接起來,構成直流網(wǎng)絡,在節(jié)省投資與減少海域資源占用的情況下,既滿足海島電力需求,同時還能將富余電能送往大陸。
因此,柔性直流輸電技術是改變電網(wǎng)發(fā)展格局的戰(zhàn)略性選擇,可以提高現(xiàn)有輸配電網(wǎng)的安全穩(wěn)定水平,促進可再生能源低成本、模塊化開發(fā)利用,促進電力產(chǎn)業(yè)結構的升級與優(yōu)化,解決我國能源領域節(jié)能環(huán)保等重大問題。