http://kadhoai.com.cn 2026-04-26 23:05:51 來源:ABB(中國)
編者語:歐洲對電力基礎的設施建設有著非常重要的要求。不斷增加的風力發電供電、越(yue)來(lai)越(yue)多(duo)的(de)商(shang)業(ye)用(yong)電(dian)交(jiao)易(yi),以(yi)及(ji)遠(yuan)程(cheng)供(gong)電(dian)能(neng)力(li)的(de)擴(kuo)建(jian)都(dou)強(qiang)製(zhi)供(gong)電(dian)基(ji)礎(chu)設(she)施(shi)逐(zhu)步(bu)改(gai)進(jin)並(bing)完(wan)善(shan)。而(er)這(zhe)種(zhong)改(gai)進(jin)與(yu)完(wan)善(shan)隻(zhi)有(you)在(zai)供(gong)電(dian)電(dian)網(wang)有(you)著(zhe)在(zai)核(he)心(xin)意(yi)義(yi)上(shang)的(de)總(zong)體(ti)係(xi)統(tong)改(gai)進(jin)及(ji)完(wan)善(shan)中(zhong)才(cai)是(shi)可(ke)能(neng)實(shi)現(xian)的(de)。因此,在高效的電力輸送過程中功率控製技術就有著很高的價值。

遠距離高壓直流輸電用的高效輸電設備
在聯邦政府提出貫徹落實“一體化的能源和氣候計劃”之後,整個德國都在進行社會政治的大討論:社會需要更多智慧與勇氣,來進行創新且適合於未來的能源基礎設施建設。
我們必須停止將供電技術按照好或壞、新或舊的標準進行分類,為了實現最佳的電力供應,我們應該明確這樣一個思路:怎樣的電力供應係統才能可靠、經(jing)濟(ji)且(qie)環(huan)保(bao)地(di)滿(man)足(zu)我(wo)們(men)的(de)電(dian)力(li)需(xu)求(qiu)。在(zai)最(zui)近(jin)五(wu)年(nian)時(shi)間(jian)內(nei),我(wo)們(men)忽(hu)視(shi)了(le)各(ge)種(zhong)能(neng)源(yuan)生(sheng)產(chan)方(fang)式(shi)都(dou)需(xu)要(yao)通(tong)過(guo)電(dian)網(wang)才(cai)能(neng)把(ba)電(dian)力(li)供(gong)應(ying)到(dao)用(yong)戶(hu)端(duan)的(de)問(wen)題(ti)。
為(wei)了(le)使(shi)我(wo)們(men)的(de)公(gong)路(lu)交(jiao)通(tong)不(bu)完(wan)全(quan)依(yi)賴(lai)瀝(li)青(qing),我(wo)們(men)應(ying)該(gai)有(you)一(yi)個(ge)遍(bian)布(bu)全(quan)國(guo)的(de)電(dian)網(wang),無(wu)論(lun)電(dian)網(wang)電(dian)力(li)來(lai)自(zi)哪(na)個(ge)發(fa)電(dian)廠(chang),以(yi)及(ji)到(dao)底(di)傳(chuan)輸(shu)了(le)多(duo)少(shao)數(shu)量(liang)的(de)電(dian)力(li)。這(zhe)一(yi)點(dian)在(zai)2005年時進行的dena電網調研中就已非常清楚:僅將風力發電站生成的電力接入電網中,便要建造850km的輸電線路。

高壓直流供電設備生產一瞥
“高速公路”帶來更多供電競爭者
然而遺憾的是:當(dang)前(qian)德(de)國(guo)社(she)會(hui)拒(ju)絕(jue)的(de)不(bu)僅(jin)是(shi)火(huo)力(li)發(fa)電(dian)及(ji)核(he)能(neng)發(fa)電(dian),連(lian)所(suo)謂(wei)的(de)電(dian)網(wang)投(tou)資(zi),如(ru)今(jin)也(ye)遇(yu)到(dao)了(le)越(yue)來(lai)越(yue)多(duo)民(min)眾(zhong)的(de)阻(zu)撓(nao)和(he)地(di)區(qu)利(li)益(yi)集(ji)團(tuan)的(de)阻(zu)止(zhi)而(er)難(nan)以(yi)實(shi)現(xian)。由(you)於(yu)“電力高速公路”上缺少輸電設備,這使得近海風力發電電力的利用成為不可能的事情。
眾所周知,當今電網服務商在保障德國電網電力傳輸方麵遇到了諸多麻煩:由於不斷增加的風能電力入網、電力交易以及遠程供電能力的擴建都對供電基礎設施提出了很高的要求。在能源技術領域中,隻有德國電氣電子工業協會ZVEI在近幾年來始終不移地堅持著電網建造技術的研究,並在研發過程中考慮了創新性的解決方案。因為ZVEI知道:功能強大的輸電基礎設施是我們提高國際競爭力的基礎。
為了滿足用戶對電力網絡提出的新要求,我們可以使用HVDC高壓直流輸電技術,同時,使用靈活的交流電傳輸係統也是非常有價值的供電服務方式。交流輸電係統的英文縮寫是FACTS,其表示的是靈活的交流電傳輸係統(Flexible Alternating Current Transmission System)。在HVDC高壓直流進行遠距離電力輸送(圖1)或利用HVDC短期耦合為異步網絡供電時,交流輸電係統FACTS則對電網電壓和負載的穩定起到了很好的作用。
此種創新性的電網組成方式與係統已經能夠投放市場了。盡管該解決方案已在1970年(nian)第(di)一(yi)套(tao)傳(chuan)統(tong)可(ke)控(kong)矽(gui)控(kong)製(zhi)的(de)高(gao)壓(ya)直(zhi)流(liu)供(gong)電(dian)係(xi)統(tong)投(tou)入(ru)使(shi)用(yong),但(dan)在(zai)進(jin)行(xing)投(tou)資(zi)方(fang)案(an)的(de)規(gui)劃(hua)時(shi),該(gai)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)在(zai)德(de)國(guo)卻(que)很(hen)少(shao)得(de)到(dao)關(guan)注(zhu)。高(gao)壓(ya)直(zhi)流(liu)供(gong)電(dian)(圖2)技術的進一步研發成果是電壓源型高壓直流輸電技術(VSC-HVDC),采用了IGBT技術的電壓源換流技術,已於1997年投放市場。

澳大利亞Murraylink工程:世界上長度達180km、采用IGBT技術的現代化高壓直流HVDC供電線路
在國際領域中使用這一創新技術的實例中,可以列舉出:澳大利亞大陸與澳大利亞塔斯馬尼亞島之間(圖3)、美國特大城市紐約與長島高壓直流跨海供電。同時,在一些大陸國家例如中國、印度或澳大利亞,也都有許多成功且高效的實例,例如幾百公裏以上的遠距離供電。
電網並不是全部
在德國,終於有了第一個上述的項目:Clusters Borkum 2號風力發電廠開始並網供電了。在這個世界最大的風電場高壓直流並網的第一階段中,將實現400MW電力的並網輸送。在到達並網節點Diele市的整個線路中,有128km的海上供電線路和75km的陸上供電線路。
電網是電力生產廠與用戶間的一個技術複雜的‘“連接裝置”;它所完成的任務隻有采用創新性技術才能實現,在這裏,隻考慮降低費用的價格調節政策是不適宜的。
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2008年5月,在Münster大學研究報告《國際生產基地競爭中基礎設施的意義和德國的地位》一文中已明確了經濟地利用現代化基礎設施的問題。調研報告的作者指出:如今實施的能源供應政策對經濟的增長具有明顯的阻礙作用。
美國加利福尼亞州在2000~2001年間飽受能源匱乏的折磨,據估計:2002年加利福尼亞州的國內生產總值因此受到的影響約為1%。若這種情況在德國發生,則可帶來250~300億歐元的經濟損失。
沒有供電電網將失去一切
德國能源機構(dena)在2007年3月的一份調查報告指出:kaolvdaoxianjinyizhidezaifadianlingyuzhongdetouzijihua,bingqiekaolvdaochixuzengchangdedianlixuqiuhejianshaohenengliyong,muqiankekaodedianligongyingyushijixuqiuzhijiandedianliquekoudao2015年時約為5300MW。
Münster大學的專家們再次強調指出:通過進口電力來解決德國2015~2020年(nian)間(jian)的(de)電(dian)力(li)瓶(ping)頸(jing)問(wen)題(ti)是(shi)不(bu)切(qie)實(shi)際(ji)的(de)幻(huan)想(xiang),因(yin)為(wei)歐(ou)盟(meng)國(guo)家(jia)內(nei)部(bu)的(de)電(dian)力(li)發(fa)展(zhan)計(ji)劃(hua)執(zhi)行(xing)的(de)也(ye)不(bu)理(li)想(xiang),例(li)如(ru)在(zai)荷(he)蘭(lan)或(huo)比(bi)利(li)時(shi),在(zai)國(guo)土(tu)麵(mian)積(ji)較(jiao)大(da)的(de)西(xi)班(ban)牙(ya)及(ji)意(yi)大(da)利(li)等(deng)。另(ling)外(wai),電(dian)網(wang)並(bing)網(wang)所(suo)需(xu)的(de)“節點”還沒有確定下來,這也使幻想難以變成現實。

ZVEI德國電子電氣技術協會在《關於電網中的強電供電設備》的研究報告指出:在現有的三相電網係統中集成創新性、遠距離直流供電解決方案的電網擴建投資水平幾乎與傳統的電網擴建相持平
為解決德國的電力緊缺問題,ZVEI協會在能源領域中提出了電力輸送經濟和技術的解決方案,並發表了一份題為《歐洲電網中強電供電設施使用》的研究報告。報告明確指出:在現有的三相電力輸送網絡中采用創新性集成直流輸電的方案是可行的,其投資水平與傳統三相電網係統的擴建相當(圖5),尤其是從長期發展的角度看待整個德國電網時,在電力輸送領域中的投資並非一定會提高電價水平。
如ru今jin,在zai對dui這zhe一yi項xiang目mu的de考kao察cha中zhong,整zheng體ti費fei用yong這zhe方fang麵mian還hai無wu法fa進jin行xing充chong分fen的de考kao量liang。因yin為wei如ru果guo用yong現xian今jin的de能neng源yuan價jia格ge調tiao節jie機ji製zhi對dui一yi個ge個ge的de具ju體ti項xiang目mu進jin行xing考kao察cha評ping判pan時shi,有you可ke能neng使shi種zhong種zhong創chuang新xin技ji術shu沒mei有you展zhan示shi自zi己ji的de舞wu台tai。
對dui我wo們men來lai講jiang,電dian網wang的de發fa展zhan壯zhuang大da是shi提ti高gao全quan球qiu競jing爭zheng力li的de重zhong要yao步bu驟zhou。這zhe不bu僅jin對dui於yu電dian力li供gong應ying商shang企qi業ye如ru此ci,而er且qie對dui於yu電dian力li消xiao費fei企qi業ye來lai講jiang,不bu利li的de能neng源yuan供gong應ying基ji礎chu設she施shi在zai激ji烈lie的de市shi場chang競jing爭zheng中zhong都dou是shi不bu盡jin人ren意yi的de缺que陷xian。尤you其qi令ling人ren感gan到dao苦ku惱nao的de是shi:zaiyazhouwomendejingzhengduishouliyonglewomennenggouquemeiyoushiyongdechuangxinjishuzengqiangleqizishendenengyuanjichu,congeryouweitamendegongyeqiyetigonglegengduodebianlijihaochu。duiyuchuangxinjishu,womenyinggaicongchangyuanjiaodukaolvbingjinxingpingpan,yinggaiguqiyongqi,yonggandibiaoshi:“好的,請吧!”,而不是簡單地回應一句:“不,謝謝!”