未來電網三挑戰：新能源遠距離可靠性

　　近年來，一場以推動可再生能源發展為核心的新能源革命風起云涌。可再生能源、核能以及化石能源的清潔利用都要通過將其轉化為電能來實現，所以，未來電網將成為全社會重要的能源輸送和配給網絡。

　　近日，在以“未來電網及電網技術發展預測和對策”為題的香山科學會議第436次研討會上，電力專家認為，為滿足我國能源使用需求，未來電網應接受大規模新能源電力接入、遠距離輸送及可靠性的挑戰。

　　新能源成輸送主角

　　中國電力企業聯合會發布的《全國電力工業統計快報》顯示，2011年，我國火電發電量為3.8億千瓦時，占比為82%，其中煤電發電比例為80%。國家《可再生能源發展“十二五”規劃》提到，到2020年，水電裝機容量計劃達到4.2億千瓦、風電2億千瓦、太陽能5000萬千瓦。照此計算，到“十二五” 結束，我國煤電發電比例將降至60%左右。從遠期來看，至2050年，煤電發電比例將降至40%。

　　由此，未來，新能源將成為電網輸送的主角。不過，由于可再生能源具有間歇性、波動性、分散性等特點，其并入傳統電網時將面臨挑戰。

　　然而，會議執行主席、中科院電工研究所研究員肖立業認為，不同種類的可再生能源有很好的時空互補性，并且還可發揮儲能作用。會議執行主席、中科院院士周孝信則指出：“與電源的轉型相結合，電網發展總體上應側重國家骨干輸電網與地方輸配電網、微網相結合的模式。”

　　遠距離輸電的挑戰

　　在中國電力科學研究院總工程師湯涌看來，我國能源資源分布不均衡，未來的電力負荷中心地區仍將集中在“三華”(華北、華東、華中)地區。“直至2020年，我國都將存在大規模的電力遠距離輸送需求。”他說。

　　據《征求意見稿》，2010年，我國跨省西電東送達到0.8億千瓦。按計劃，2020年，我國發電裝機總量將達到19.3億千瓦，西電東送達到3.5到4.3億千瓦，是目前的4到5倍。

　　針對遠距離輸電帶來的挑戰，國網智能電網研究院研究員湯廣福認為，直流電網技術(DC-grid)將成為解決這些問題的有效手段之一。如東北西北火電、風電可通過局部電網、直流的方式送入“三華”地區電網。

　　今年，國網智能研究院已開始在浙江舟山展開DC-grid的前期工作，未來幾年有望建成世界首個五端柔性直流工程。這項由5座海島的無電源系統供電的工程被業內人士認為是世界電力電子技術應用的制高點。

　　追求安全可靠

　　由于交流大電網的安全穩定問題日益突出，直流電網也可從技術上克服交流電網的固有缺陷，從而提高未來電網的可靠性。“因此，輸電網向直流方向過渡將是一個重要的趨勢。”肖立業指出。

　　同時，大容量電纜輸電與氣體絕緣管道輸電將被用于消除架空輸電線路由于自然因素導致的跳閘、斷線等威脅。而清華大學電機工程與應用電子技術系教授梁曦東則認為，智能電網的發展將使架空輸電線路的實時監測成為可能，帶來架空輸電線路技術的新跨越。

　　與會專家一致認為，目前，世界范圍內，電網正從依賴化石能源的第二代向可持續的第三代發展。“在支持大規模新能源電力的條件下，大幅降低大電網的安全風險，是電網可持續化、智能化發展的方向。”周孝信說。