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加快特高压跨区输电通道建设 扩大风电消纳市场

—— 访中国电力科学研究院院长郭剑波

导读: 大规模、高集中是我国风电开发的主要特征,加快特高压跨区输电通道建设能够有效扩大风电消纳范围,显著提高电力系统消纳风电的能力,对于保障风电的规模化开发和利用至关重要。

  大规模、高集中是我国风电开发的主要特征,加快特高压跨区输电通道建设能够有效扩大风电消纳范围,显著提高电力系统消纳风电的能力,对于保障风电的规模化开发和利用至关重要。

  媒体:我国风电等可再生能源为何不能进行就地消纳,而一定要进行外送?

  郭剑波:电能利用的根本问题在于不能大规模存储,必须实时生产实时消纳,电力系统中用以调峰的传统电源的调节能力、负荷水平及其特性对本地风电的就地消纳有着较大影响。因此,风电能否就地消纳需要根据不同地区的特点具体问题具体分析。就我国情况来看,风电、光伏发电主要集中在“三北”地区,这一地区电源结构单一,以火电为主,且供热机组比重大,燃油燃气及抽水蓄能等灵活调节电源不足2%,电源调峰能力十分有限,冬季供热期的调峰尤为困难。扩大风电、光伏电源的消纳范围有利于提高风电、光伏的利用效率,适应其规模开发的需要。

  国外经验也表明,大规模可再生能源需要在更大范围内进行消纳平衡,与其他电源形式形成互补。因此,各国相继推出了扩大联网的计划,如欧洲的环地中海国家联网计划等。

  当前,我国加快构建“三华”特高压同步电网,建设东北与华北直流背靠背扩建以及哈密、酒泉直流外送工程,将扩大“三北”地区风电消纳范围,从根本上实现风电规模化开发和有效利用。

  媒体:为何我国要建设特高压电网外送风电?采用其他电压等级,比如说500千伏行不行?

  郭剑波:根据测算,1条特高压输电线路的输送容量是500千伏的4倍多,输送距离是500千伏的2倍。我国的大型风电等可再生能源基地大多距离东部负荷中心遥远,需要高电压等级输电和直流输电。

  为充分消纳“三北”地区风电等可再生能源和应对电力系统规模的超常规发展,当前,国家电网公司已按照“建设大基地、融入大电网”发展思路,加强统一规划,加快调峰电源和特高压跨区输电通道建设,力求从根本上解决风电等可再生能源的消纳问题,保障电网的安全稳定运行。

  媒体:您刚才提到,特高压的建设目的之一是远距离输电,而直流输电系统也可实现远距离输电,还可以从容构建异步电网。采用直流输电技术实现远距离输电,在全国范围内构建多个异步电网互联是否可行?

  郭剑波:如果全部依赖直流输电,以华东为例,未来如果新增电力需求全部通过直流送入,即使后续建设全部采用特高压直流,其直流回路数也将多达19回甚至更多,而且其中三分之二以上都挤在长三角有限的区域内,形成了行业内所说的“多馈入直流受端系统”,国际大电网委员会(CIGRE)的直流工作组(Working Group B4.41)对这种电网存在的风险在其《多馈入直流系统》(Systems with Multiple DC Infeed)中已经明确指出。实际分析也显示,一旦这种电网出现,其运行如履薄冰,一个故障就可以令全网崩溃。

  从上世纪80年代起,中国电力科学研究院就进行了仿真计算研究,结果表明,当受端交流系统因故障电压下降时,直流换流站的无功设备出力将显著降低,从系统吸收无功功率将大幅增加,恶化系统电压稳定水平,从而引起馈入的多个直流系统同时换相失败,难以恢复,其后果就是全网崩溃,发生大面积停电。因此,电压稳定是多直流馈入系统面对的主要问题,而坚强的交流受端电网是多直流馈入系统正常运行的根本保障。

  来源:国家电网报

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