海上智能風電怎么建？看柔性直流輸電的“七十二變”

　　海上風電作為中國風電發展的下一個制高點，是我國實現能源結構轉型的重要手段。與陸地電力所不同的是，海上電力建設面臨輸電穩定性、持續性等多方面的難題。而柔性直流輸電的出現，為解決相關難題提供了好辦法。

 

　　6月10日，國家電網±500千伏張北柔性直流電網工程線路成功經受瞬時短路電流沖擊，完成投運前的最后一次“大考”——人工接地短路試驗。至此，這一全球首個柔性直流電網正式具備送電條件。

　　

　　柔性直流電網正式具備送電條件，標志著我國在健全建立電力系統、推進海上智慧風電建設方面又邁出了一大步。那么，究竟什么是柔性直流技術？它的應用場景包括哪些？

　　

　　探尋柔性直流的發展歷程可以知道，柔性直流是20世紀90年代興起的以電壓源換流器為核心的新一代直流輸電技術，其顯著優點為“柔性”、靈活。這一特征使其在電網大規模接入間歇性、波動性可再生能源中得以大顯身手。

　　

　　2020年5月，國家能源局就《關于建立健全清潔能源消納長效機制的指導意見》征求意見。意見提出，持續完善電網主網架，補強電網建設短板，推進柔性直流、智能電網建設，充分發揮電網消納平臺作用。推動大容量、高安全和可靠性儲能發展應用。由此可見，柔性直流、智能電網已引起有關部門重視。未來幾年，柔性直流技術有望在電力行業得到深入應用。

　　

　　從應用場景來看，柔性直流輸電系統主要應用在如下場合，即向遠離電網的海島等遠地負載供電、城市中心區電力增容和不同區域多個頻率的電網互聯。在城市中心區電力增容場景下，交流長距離傳輸對地有注入電流，需要添加補償設備，如并聯電抗器或者電容器等，VSC-HVDC采用地埋式電纜，既不會影響城市市容，也不會有電磁干擾，同時也適合長距離電力傳輸。

　　

　　陸地之外，海上輸電是柔性直流由于的又一大前沿陣地。通常來講，風電并網主要有3種方式：交流并網、常規直流并網、柔性直流并網。對于海上風電來說，交流并網、常規直流并網等由于 頻率和電壓穩定性較差、占地面積較大而難以投入實際應用。

　　

　　而柔性直流輸電技術在海上風電場景下，卻具有諸多顯著優勢。其一，通過直流方式并網，無需風電場與所連接的交流電網保持同步；其二，采用以IGBT為代表的全控型器件，能夠獨立的控制換流器的無功功率，為風電場提供動態無功支撐。其三，占地面積小，適合海上風電場的應用。

　　

　　此外，在可再生能源并網方面，柔性直流輸電技術可有效解決因風能、太陽能發電間歇性和不確定性而引發的諧波污染、電壓閃變等安全隱患，因而其應用價值得到廣泛認可。隨著新能源的快速發展和環境保護、節約資源要求的提高，預計未來5年國內柔性直流輸電工程的市場規模將超過在400億元，全世界市場規模將達到千億元以上。

　　

　　放眼全球，風力發電起源于歐美，發展于中國。數十年間，中國風電從無到有、從弱到強、后來居上，中國現已成為世界名副其實的風電大國。海上風電作為中國風電發展的下一個制高點，已經成為我國推進電網智慧化升級和加快綠色智慧能源建設的重要抓手。而柔性直流輸電等技術的不斷進步，將為我國的電力安全提供更強有力的保障。