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远距离输电不如直流特高压

发布时间:2020/7/12 16:09:48 访问次数:523

ISL9001IRNZ-T智能电网分散式能源生产的发展可能会采取与计算机产业发展极为相似的路线:大型主机让位于小型化、在地理上分散分布的台式和笔记本电脑,它们相互连接、充分整合,成为一个极富弹性的网络。在电力行业中,集中式电厂仍将发挥很重要的作用,但更需要小型、清洁、分散化的发电厂,能源储存技术将支持它们的发展;为控制、处理由此形成的复杂互联系统所带来的海量信息与能源的流通问题,先进的电子控制技术是绝对不可少的。

依靠先进的信息、控制、储能、超导等新技术,注重以小型分散化方式开发清洁可再生能源,注重利用新的管理理念和技术手段提高能源利用率,实现能源的可持续发展,这就是第三次工业革命显示的现代电网(即智能电网)的发展路线。由于可再生能源分布相对均匀,分散化开发的结果将使电源的布局更合理;小型电源和微网可以直接接入配电网,以较低的电压向用户供电;特别是超导输电技术的不断进步和在工程中越来越多的应用,显示了现代电网的电压等级不仅不会在超高压的基础上再提高,甚至还有逐渐降低的


电网的电压等级在第二次工业革命时期由低向高发展,进入第三次工业革命后不再升高,并且呈现出由高向低发展的趋势,从整个发展过程看,遵循的正是事物发展的“否定之否定”规律。那种认为电网会一直按照“规模越来越大,电压等级越来越高”的规律发展的看法,是一种缺乏辩证思维的形而上学观点。

现代电网不再向交流特高压电网发展,还因为交流特高压自身存在着下述几个致命的缺点:

环境代价大。由于交流特高压的建设是在现有的500 千伏电网之上再叠加一个1000千伏电网,升至该电网的电力送到受端后,都要先降压为500 千伏再分配给220 千伏电网,因此它不仅不能替代500 千伏变电容量和相应的500 千伏送电线路,还将使我国电网的电压层次从现有的5 层增至6 层(即变为0.4/10/110/220/500/1000 千伏),成为世界上电压层次最多的电网。而且交流特高压的噪音、对环境的电磁污染远比超高压强,其输变电设备都是庞然大物,需要的占地面积也更大(同塔双回交流特高压线路塔高约80 米,走廊宽度约70米;一座交流特高压变电站占地9-20 公顷)。因此,建设交流特高压电网意味着在电网复杂性增加的同时,还要为多增加一层电网付出难以承受的环境代价(尤其在人口密集的“三华”地区问题将更加突出)。

投资效益差。交流特高压从技术上看,远距离输电不如直流特高压,近距离输电不如500 千伏电压,而投资却很大,是一种“性价比”很低的方案。南方电网对采用交流特高压方案与采用直流特高压加交流500 千伏电网方案进行了比较,结果前者的投资比后者多600-1000 亿元,约高1.3-1.5 倍[5]。在“三华”地区建设交流特高压同步电网的方案,比只建直流特高压加交流500 千伏电网的异步联网方案,至少要多花3000 亿元的投资。除会推高电价外,还意味着要消耗更多的钢铁、铝材和水泥,而这些高耗能产品的生产无疑将加重对环境的污染。

两级升压,既增加能损,又降低输电能力。交流特高压输电,电源一般都要先升压汇集到500 千伏变电站,再升压至交流特高压电网。由于基本没有与之配备的发电机机组直接接入,交流特高压电网实际上是一个无源的“空架子”,这种情况在其它电压等级的发展过程中是从未出现过的。电网的最高一级电压网架,对于保证整个电网的稳定运行和功率平衡至关重要,它形成后一般直接接入其中的发电机容量都不会少于35%。比如截至2012 年底南方电网接入500 千伏电网的容量,广东为36.6%,广西为43.7%,云南为58.8%,贵州为50.6%;四川电网2013 年底接入500 千伏电网的容量约为47%。发电机经两级升压接入电网,是电力系统规划设计中较为忌讳的做法,因为这样必然加大系统阻抗,不仅导致电能损耗增加,还限制了输电能力的提高。这种现象的出现从一个侧面说明,沿着提高电压等级的传统路线前行,走到特高压的时候,这条路已经走不通了。

http://xilinke.51dzw.com

(素材来源:21IC和ttic和eechina.如涉版权请联系删除。特别感谢)

ISL9001IRNZ-T智能电网分散式能源生产的发展可能会采取与计算机产业发展极为相似的路线:大型主机让位于小型化、在地理上分散分布的台式和笔记本电脑,它们相互连接、充分整合,成为一个极富弹性的网络。在电力行业中,集中式电厂仍将发挥很重要的作用,但更需要小型、清洁、分散化的发电厂,能源储存技术将支持它们的发展;为控制、处理由此形成的复杂互联系统所带来的海量信息与能源的流通问题,先进的电子控制技术是绝对不可少的。

依靠先进的信息、控制、储能、超导等新技术,注重以小型分散化方式开发清洁可再生能源,注重利用新的管理理念和技术手段提高能源利用率,实现能源的可持续发展,这就是第三次工业革命显示的现代电网(即智能电网)的发展路线。由于可再生能源分布相对均匀,分散化开发的结果将使电源的布局更合理;小型电源和微网可以直接接入配电网,以较低的电压向用户供电;特别是超导输电技术的不断进步和在工程中越来越多的应用,显示了现代电网的电压等级不仅不会在超高压的基础上再提高,甚至还有逐渐降低的


电网的电压等级在第二次工业革命时期由低向高发展,进入第三次工业革命后不再升高,并且呈现出由高向低发展的趋势,从整个发展过程看,遵循的正是事物发展的“否定之否定”规律。那种认为电网会一直按照“规模越来越大,电压等级越来越高”的规律发展的看法,是一种缺乏辩证思维的形而上学观点。

现代电网不再向交流特高压电网发展,还因为交流特高压自身存在着下述几个致命的缺点:

环境代价大。由于交流特高压的建设是在现有的500 千伏电网之上再叠加一个1000千伏电网,升至该电网的电力送到受端后,都要先降压为500 千伏再分配给220 千伏电网,因此它不仅不能替代500 千伏变电容量和相应的500 千伏送电线路,还将使我国电网的电压层次从现有的5 层增至6 层(即变为0.4/10/110/220/500/1000 千伏),成为世界上电压层次最多的电网。而且交流特高压的噪音、对环境的电磁污染远比超高压强,其输变电设备都是庞然大物,需要的占地面积也更大(同塔双回交流特高压线路塔高约80 米,走廊宽度约70米;一座交流特高压变电站占地9-20 公顷)。因此,建设交流特高压电网意味着在电网复杂性增加的同时,还要为多增加一层电网付出难以承受的环境代价(尤其在人口密集的“三华”地区问题将更加突出)。

投资效益差。交流特高压从技术上看,远距离输电不如直流特高压,近距离输电不如500 千伏电压,而投资却很大,是一种“性价比”很低的方案。南方电网对采用交流特高压方案与采用直流特高压加交流500 千伏电网方案进行了比较,结果前者的投资比后者多600-1000 亿元,约高1.3-1.5 倍[5]。在“三华”地区建设交流特高压同步电网的方案,比只建直流特高压加交流500 千伏电网的异步联网方案,至少要多花3000 亿元的投资。除会推高电价外,还意味着要消耗更多的钢铁、铝材和水泥,而这些高耗能产品的生产无疑将加重对环境的污染。

两级升压,既增加能损,又降低输电能力。交流特高压输电,电源一般都要先升压汇集到500 千伏变电站,再升压至交流特高压电网。由于基本没有与之配备的发电机机组直接接入,交流特高压电网实际上是一个无源的“空架子”,这种情况在其它电压等级的发展过程中是从未出现过的。电网的最高一级电压网架,对于保证整个电网的稳定运行和功率平衡至关重要,它形成后一般直接接入其中的发电机容量都不会少于35%。比如截至2012 年底南方电网接入500 千伏电网的容量,广东为36.6%,广西为43.7%,云南为58.8%,贵州为50.6%;四川电网2013 年底接入500 千伏电网的容量约为47%。发电机经两级升压接入电网,是电力系统规划设计中较为忌讳的做法,因为这样必然加大系统阻抗,不仅导致电能损耗增加,还限制了输电能力的提高。这种现象的出现从一个侧面说明,沿着提高电压等级的传统路线前行,走到特高压的时候,这条路已经走不通了。

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