中國儲能網(wǎng)訊：“雙碳”目標下，隨著新能源大規(guī)模開發(fā)進程加快，高水平消納問題給電力系統(tǒng)帶來前所未有的挑戰(zhàn)。圍繞新型電力系統(tǒng)構建，包括輸電技術在內(nèi)的一系列技術創(chuàng)新攻關應用被寄予厚望。
在近日召開的2022年第九屆輸電技術大會上，與會專家就“新型電力系統(tǒng)下的輸電技術發(fā)展”進行了對話交流，表示應抓住建設新型電力系統(tǒng)的發(fā)展機遇，加強核心技術攻關，持續(xù)推動我國輸電技術發(fā)展走在世界前列。
解決清潔能源長距離外送是關鍵
新型電力系統(tǒng)的顯著特征是新能源在電源結構中占據(jù)主導地位。電網(wǎng)處于新型電力系統(tǒng)泛在互聯(lián)、智能互動的核心環(huán)節(jié)，而輸電技術對保障電網(wǎng)消納可再生能源能力具有重要意義。
“構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，能源轉(zhuǎn)化由集中向分散、存量向增量演化，由此決定了大容量、不確定性的新能源將作為主力電源分布接入電力系統(tǒng)?！鼻迦A大學教授夏清說。在此背景下，電力系統(tǒng)面臨著時間和空間上的不平衡問題，潮流的雙向流動對電網(wǎng)的功率（能量）交換能力提出了更高要求。同時，基于全氣象驅(qū)動系統(tǒng)，新型電力系統(tǒng)正在融入能源生態(tài)圈中，風光資源決定了能源的主要來源。
大規(guī)模集中式新能源的開發(fā)，需要通過長距離輸電解決外送問題，但在物理空間上繼續(xù)開辟長距離走廊空間非常困難，需要更加創(chuàng)新高效的技術，擴大輸電發(fā)展空間。
當前，輸電技術還面臨哪些挑戰(zhàn)？
“輸電規(guī)劃面臨路徑和站址選擇困難的問題?！敝袊娏茖W研究院有限公司電力系統(tǒng)碳中和研究中心主任周勤勇說。除了路徑與選址困難，受氣候和環(huán)境等因素影響，輸電線路還面臨自然災害、導線損耗等諸多挑戰(zhàn)。
“冬季雨雪冰凍等惡劣天氣，會造成桿塔覆冰、線路舞動，這些將對金具、導線受力產(chǎn)生較大影響進而損壞設備。夏季強對流天氣、臺風容易造成線路倒塔（桿）?！眹译娋W(wǎng)有限公司設備管理部輸電處副處長劉敬華表示，需要加大電網(wǎng)改造力度，著重從災害預警、差異化設計等方面提高電網(wǎng)抗災能力。
“新型電力系統(tǒng)還面臨電力可靠保供、電網(wǎng)安全運行、電能經(jīng)濟供應等挑戰(zhàn)。”南方電網(wǎng)科學研究院有限公司新型電力系統(tǒng)研究所副所長姚文峰表示，南方電網(wǎng)目前已對多端柔性直流及低頻輸電技術開展深入研究，以保障輸電運行經(jīng)濟、可靠、靈活性要求。
未來，遠距離輸電規(guī)模將持續(xù)擴大，新能源發(fā)電基地與負荷中心呈遠距離逆向分布，還需要電網(wǎng)公司在特高壓交直流、特高壓跨區(qū)直流、海上風電輸電等領域加強攻關，提高清潔能源輸送能力。
用數(shù)字化輕資產(chǎn)帶動電網(wǎng)重資產(chǎn)效率提升
“研究新型電力系統(tǒng)，要在思維上進行重大突破，利用數(shù)字化輕資產(chǎn)帶動電網(wǎng)重資產(chǎn)的效率提升，推動輸電行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展?！毕那逭f。根據(jù)清華大學模擬實驗，假設到2060年保持溫升不超過1.5攝氏度，我國跨區(qū)電網(wǎng)容量建設將需要達到15億千瓦，是現(xiàn)在能量交換的6.5倍，新型電力系統(tǒng)將為輸電行業(yè)提供更加廣闊的前景和發(fā)展機會。
在技術攻關方面，多項創(chuàng)新科技成果取得全面突破，自主創(chuàng)新能力不斷加強。劉敬華指出，在線路走廊有限的情況下，國家電網(wǎng)公司開展了增容技術研究，通過新材料應用提高導線耐受溫度，通過對導線進行實時溫度弧垂監(jiān)測提高導線輸送功率，最大限度發(fā)揮現(xiàn)有電網(wǎng)的經(jīng)濟效益，從而為社會帶來綜合效益。
此外，南方電網(wǎng)圍繞新能源多時空尺度精確預測技術、電力電量平衡全景模擬軟件研發(fā)、新能源并網(wǎng)管理和仿真分析、新能源智能建模和參數(shù)辨識軟件開發(fā)、大容量遠距離多端柔性直流輸電技術、柔性低頻輸電技術等開展科技攻關，助力輸電行業(yè)技術發(fā)展。
在示范工程方面，特高壓輸電工程發(fā)展迅猛，成為輸電網(wǎng)絡的主動脈。由國家電網(wǎng)建設的全球首個柔性低頻輸電示范工程——臺州35千伏柔性低頻輸電工程，通過柔性低頻輸電技術，實現(xiàn)了海上富余風電資源的高效利用，對未來大規(guī)模開發(fā)中遠海風電資源具有里程碑意義。同時，我國首創(chuàng)核心技術和關鍵裝備打造的張北柔性直流輸電工程，將張家口地區(qū)的新能源成功接入北京電網(wǎng)，在奧運歷史上首次實現(xiàn)全部場館100%綠色電能供應，在國際上打出一張耀眼的中國名片。
在電纜材料方面，未來鋁將作為輸電材料的主體?！皣译娋W(wǎng)在電纜材料國產(chǎn)化和超導電纜應用上，都取得了進步，也是今后電纜值得關注的發(fā)展方向。”劉敬華表示。
