翻閱《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃(2016~2030年)》,“柔性直流輸配電技術(shù)”“源-網(wǎng)-荷協(xié)調(diào)智能調(diào)控”“可再生能源并網(wǎng)與消納”“高溫超導(dǎo)”等關(guān)鍵詞頻繁出現(xiàn)在“現(xiàn)代電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新”這一章節(jié)當(dāng)中。細(xì)細(xì)挖掘,簡要的表述之下蘊(yùn)藏深刻內(nèi)涵。
以柔性直流輸配電技術(shù)為例。“當(dāng)前我國發(fā)電方式發(fā)生了變革,可再生能源比例加大。未來,全球能源互聯(lián)網(wǎng)可大規(guī)模接入可再生能源。因此,柔性直流輸電技術(shù)是必不可少的。”國網(wǎng)智能電網(wǎng)研究院副院長湯廣福強(qiáng)調(diào)。
國家應(yīng)對氣候變化戰(zhàn)略研究和國際合作中心原主任李俊峰也表達(dá)了類似觀點(diǎn)。“柔性直流輸電技術(shù)不僅僅是應(yīng)用于可再生能源的配電領(lǐng)域,更多是作為一種保障電網(wǎng)安全的先進(jìn)技術(shù),該領(lǐng)域技術(shù)研究與發(fā)展對我國今后直流配電系統(tǒng)起著至關(guān)重要的作用。”
顯然,唯有在上述領(lǐng)域不斷創(chuàng)新、不斷突破,方可為電網(wǎng)的脈動(dòng)注入強(qiáng)勁活力,而這離不開技術(shù)的積累和沉淀?;赝^去5年,在現(xiàn)代電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新方面可謂捷報(bào)頻傳。
“柔性直流輸電裝置關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用”通過驗(yàn)收
柔性直流輸電技術(shù)發(fā)展一直為業(yè)內(nèi)所高度關(guān)注。今年8月24日,從科技部傳來消息,“十二五”國家863計(jì)劃主題項(xiàng)目“柔性直流輸電裝置關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用”已通過驗(yàn)收。
據(jù)該項(xiàng)目組負(fù)責(zé)人介紹,柔性直流輸電技術(shù)的發(fā)展呈現(xiàn)出高壓大容量、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)多樣化、多端網(wǎng)絡(luò)化、應(yīng)用場合多樣等特點(diǎn)。其所面臨的技術(shù)問題包括直流測量精度不足、柔直海纜技術(shù)需要突破、高壓直流斷路器研究經(jīng)驗(yàn)缺乏、柔性直流配電系統(tǒng)控制保護(hù)技術(shù)尚未解決、現(xiàn)有仿真手段難以滿足研究需要以及柔直的城市供配電應(yīng)用研究較少等。
在此背景下,經(jīng)過3年攻關(guān),項(xiàng)目組攻克了柔性直流高精度測量、高壓海纜、高壓直流斷路器、直流配電、仿真技術(shù)、城市供電等方面技術(shù)難題。此外,不少科研成果開創(chuàng)國內(nèi)之先河,例如首次研制出全光纖電流傳感器、±320千伏直流海纜、110千伏機(jī)械式高壓直流斷路器、10千伏混合式直流斷路器和15千伏/200千瓦直流變壓器、20千伏/20兆瓦緊湊型換流閥、城市電網(wǎng)控制保護(hù)樣機(jī)等關(guān)鍵設(shè)備;建立了高壓直流斷路器、直流配電系統(tǒng)實(shí)時(shí)仿真等多個(gè)試驗(yàn)平臺(tái)等。其中全光纖電流傳感器、直流海纜、緊湊型換流閥在特高壓直流工程、柔性直流工程、UPFC中多次實(shí)施應(yīng)用。
“項(xiàng)目所取得的成果為柔性直流輸電向高壓大容量、直流電網(wǎng)、多樣化用電等領(lǐng)域的發(fā)展提供了研究基礎(chǔ),帶動(dòng)了柔性直流輸電技術(shù)裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展,推動(dòng)了我國柔性直流輸電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè),提升了我國柔性直流行業(yè)的國際競爭力。”上述負(fù)責(zé)人總結(jié)稱。
集成可再生能源的主動(dòng)配電網(wǎng)研發(fā)取得重要進(jìn)展
面對大量分布式電源接入帶來隨機(jī)雙向潮流、故障難以快速定位隔離、電壓波動(dòng)大等問題,傳統(tǒng)配電網(wǎng)模式“大勢去矣”。而主動(dòng)配電網(wǎng)模式可在確保配電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的情況下大幅度提升電網(wǎng)對可再生能源的消納能力,其關(guān)鍵技術(shù)瓶頸在于能否突破源-網(wǎng)-荷協(xié)同控制與多能互補(bǔ)的高效運(yùn)行。
來自科技部的資料顯示,“十二五”863計(jì)劃先進(jìn)能源技術(shù)領(lǐng)域“集成可再生能源的主動(dòng)配電網(wǎng)研究及示范”課題在多源協(xié)同的主動(dòng)配電網(wǎng)運(yùn)行關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)上取得重要進(jìn)展,突破了主動(dòng)配電網(wǎng)規(guī)劃、運(yùn)行、控制、測試以及應(yīng)用等一系列關(guān)鍵技術(shù)。
據(jù)悉,該課題由貴州電網(wǎng)有限責(zé)任公司承擔(dān),聯(lián)合上海交通大學(xué)、清華大學(xué)和北京四方繼保自動(dòng)化股份有限公司共同完成。項(xiàng)目組研發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的主動(dòng)配電網(wǎng)全局運(yùn)行決策系統(tǒng)和負(fù)荷主動(dòng)管理系統(tǒng)兩套核心系統(tǒng),全局優(yōu)化、方式優(yōu)化、孤島并離網(wǎng)等12個(gè)核心高級應(yīng)用模塊,協(xié)同交互控制器、分布式電源控制管理單元、智能用戶終端等11個(gè)新型成套裝置,并成功在示范工程中應(yīng)用。數(shù)據(jù)顯示,示范工程實(shí)現(xiàn)在30%以上滲透率工況下的優(yōu)化穩(wěn)定運(yùn)行,分布式電源100%就地消納,降低峰谷差20%以上,供電可靠率達(dá)99.99%以上。
“該課題在多能互補(bǔ)、熱電解耦及能源綜合利用方面屬國內(nèi)領(lǐng)先,課題的全部研發(fā)成果在示范工程電網(wǎng)實(shí)際應(yīng)用,大力推進(jìn)了主動(dòng)配電網(wǎng)的實(shí)用化水平,對我國智能配電網(wǎng)應(yīng)用具有極強(qiáng)的示范作用,具有很高的推廣價(jià)值和社會(huì)效益。”業(yè)內(nèi)人士表示。
智能電網(wǎng)高級分析與優(yōu)化運(yùn)行關(guān)鍵技術(shù)獲突破
當(dāng)前,如何推動(dòng)我國電網(wǎng)從傳統(tǒng)電網(wǎng)向高效、經(jīng)濟(jì)、清潔、互動(dòng)的現(xiàn)代電網(wǎng)升級跨越,成為擺在科研人員面前的“必答題”。智能電網(wǎng)為攻克此難題指明了方向。
日前,國家863計(jì)劃先進(jìn)能源技術(shù)領(lǐng)域重大項(xiàng)目“智能電網(wǎng)高級分析與優(yōu)化運(yùn)行關(guān)鍵技術(shù)”通過驗(yàn)收。項(xiàng)目組經(jīng)過3年攻關(guān),在大規(guī)模間歇式新能源并網(wǎng)運(yùn)行控制和智能調(diào)度技術(shù)、電網(wǎng)與電動(dòng)汽車充放電設(shè)施互動(dòng)技術(shù)、高效可靠的配用電與微電網(wǎng)技術(shù)、多元化用戶靈活互動(dòng)技術(shù)等方面取得了一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)新性研究成果,且形成18個(gè)示范應(yīng)用。
據(jù)介紹,項(xiàng)目組完成了含風(fēng)光儲(chǔ)的分布式發(fā)電接入、多特性小水電群大規(guī)模接入等關(guān)鍵技術(shù)研究,在海南實(shí)現(xiàn)了間歇式能源滲透率不小于15%的多類型新能源發(fā)電消納技術(shù)的示范應(yīng)用;完成了大規(guī)模風(fēng)電與大容量抽水儲(chǔ)能聯(lián)合優(yōu)化運(yùn)行技術(shù)研發(fā)與示范;突破了含大規(guī)模新能源的交直流互聯(lián)大電網(wǎng)智能運(yùn)行與柔性控制關(guān)鍵技術(shù),在南方電網(wǎng)開展示范應(yīng)用,計(jì)算規(guī)模覆蓋8條交流和9條直流的跨省區(qū)輸電通道。
此外,項(xiàng)目組還研制了電動(dòng)汽車無線充電裝置,建立了電動(dòng)汽車電能供給分層優(yōu)化及運(yùn)營系統(tǒng);研制了智能配電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度關(guān)鍵設(shè)備及系統(tǒng),開展了智能配電網(wǎng)新型量測、通信、保護(hù)技術(shù)研發(fā)及示范;開展了微網(wǎng)群高效可靠運(yùn)行關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與示范;進(jìn)行了風(fēng)、火、高載能企業(yè)聯(lián)合運(yùn)行的電網(wǎng)示范應(yīng)用;開展了油田群智能配網(wǎng)綜合集成與示范,在中海油墾利3-2油田群建成智能配網(wǎng)示范工程。
毋庸置疑的是,該項(xiàng)目取得的成果對提高新能源消納能力、支撐電動(dòng)車的規(guī)?;\(yùn)行、提高微電網(wǎng)的可靠性發(fā)揮了一定作用,同時(shí)對大型工業(yè)企業(yè)智能配用電、海上鉆井平臺(tái)智能配網(wǎng)提供了支撐。