湖南构建绿色智能高效新型电力系统
综合新闻2023-08-09
开关是最常见的电力装备部件之一，也是电力系统必不可少的组成部分，起到了配套控制、保障电力系统安全稳定运行的作用。与家用普通开关不同，电力工程特别是特高压工程中使用的开关十分复杂，技术门槛相对较高。因此，在我国加快构建新型电力系统的过程中，必须注重电力装备的升级和创新。
作为我国第一批参与特高压工程建设的企业之一，长高电新科技股份有限公司(以下简称“长高电新”)是电力装备行业的佼佼者。长高电新参与了国内绝大多数特高压工程建设，经验丰富。那么，构建新型电力系统的新目标，对电力装备提出了哪些新需求?高比例新能源并网将对电力装备发展趋势产生哪些影响?带着上述问题，记者近日采访了长高电新副总工程师邓文华。
新趋势倒逼电力装备产业升级
记者：构建新型电力系统给电力装备企业带来哪些新挑战?
邓文华：我国电力系统将实现四个转变：电力系统的功能定位由服务经济社会向保障经济社会发展和引领产业升级转变;电力供给结构以化石能源发电为主体向新能源提供可靠电力支撑转变;系统形态由“源网荷”三要素向“源网荷储”四要素转变，电网多种新型技术形态并存;电力系统调控运行模式由“源随荷动”向“源网荷储多元智能互动”转变。
在新型电力系统中，新能源通过提升可靠支撑能力逐步向系统主体电源转变，大电源、大电网与分布式将兼容并举，多种电网形态将并存。同时，在新型电力系统中，不同类型机组的灵活发电技术、不同时间尺度与规模的灵活储能技术、柔性交直流等新型输电技术将广泛应用，骨干网架柔性灵活程度更高，支撑高比例新能源接入系统和外送消纳。
站在企业的角度来看，新型电力系统是一个脱胎于常规电力系统但又完全不同的电力系统，装备制造属性大幅取代了原来的资源属性，对输电、用电设备也提出了更高要求，需要更多突破性技术，这十分利好电力装备制造企业。
新型电力系统的特征将推动电力装备制造企业加速突破关键技术，及时灵活地实现产业升级及转型。由于新型电力系统架构庞大、复杂多变，基本上是多个领域同时变革且相互交错，需要企业及时跟紧技术发展的前沿领域，这就存在资源投入重点和方向的选择难题。同时，新型电力系统促进了许多新领域涌现、新概念出现，但机会稍瞬即逝，需要企业具有快速反应的能力及全局思维。要破解这些难题，一方面，需要打造坚实的资本后盾，支撑技术研发的深度和广度;另一方面，需要汇聚天下英才“为我所用”，才能高屋建瓴，打造一双看透趋势“迷雾”的慧眼。
特高压输电技术是基石
记者：您如何看待特高压输电技术在构建新型电力系统中的作用，电力装备企业为此做了哪些工作?
邓文华：我国幅员辽阔，风电、光伏发电、水电等绿色低碳能源中心主要分布在西北、西南等地区，而用电负荷中心主要分布在中东部地区，因此远距离输电有极大的必要性。特高压直流输电具有长距离输电能力强、损耗小、环保、经济性高等优点，主要服务于我国西南大水电基地和西北风电、光伏发电基地的超远距离、超大容量外送。特高压交流输电在构建坚强智能电网、优化大区域统一协调等方面具有很大优势。因此，特高压输电技术是新型电力系统的坚实基石，只有构建了具有中国特色的特高压交直流电网系统，“沙戈荒”大型新能源基地、西南水电等绿色低碳能源才能源源不断支撑新型电力系统运行。
例如，在长高电新擅长的特高压及柔性输电方面，参与了国内几乎所有特高压工程建设，主要为特高压工程提供隔离开关和接地开关产品。同时，长高电新参与了国际首创的±500kV张北柔性直流电网工程，承担了该工程张北换流站和北京换流站全部柔性直流隔离开关和接地开关研制及交货任务，突破了大电流可靠输电技术、室内设备电场仿真和控制技术、特殊工况下的瞬态电压耐受、瞬态电流耐受等多项关键技术。以室内设备电场仿真和控制技术为例，可以通过一次次仿真分析实验校验工程的新能源送出能力，对较薄弱的环节进行攻克，不断提升新能源送出能力。
目前，已建成的特高压工程外送容量远不能满足清洁能源送出需要，为了匹配新能源高比例接入需求，特高压建设将持续推进。未来，我们将积极配合国网、南网在特高压工程方面的建设需求，研发并推动高海拔、大电流、柔性化、智慧化开关产品在特高压工程中应用。
柔性化、智能化、数字化是方向
记者：高比例新能源并网对电力系统灵活性的需求日益增大，电力装备企业在提升电力系统灵活性方面能够发挥哪些作用?
邓文华：未来随着新能源高比例渗透，电网将稳步向柔性化、智能化、数字化方向转型，大电网、分布式智能电网等多种新型电网技术形态将融合发展。同时，随着智能化、数字化技术广泛应用，智慧化调控运行体系将加快升级，满足分布式发电、储能、多元化负荷发展需求。
作为电力装备企业，长高电新将紧跟新型电力系统建设需要，推动产品向柔性化、智能化、数字化方向转型升级。紧跟碳达峰碳中和及新基建、新型电力系统等政策，推动公司向绿色化、智慧化、特高压、新能源电力开发+储能方向发展。
在绿色化方面，长高电新探索了干燥空气、真空、氮气等多种环保气体替代SF6(六氟化硫)，与中国电科院、国网安徽省电力公司共同研发了C4环保气体环网柜产品，将其温室效应降到SF6气体的3%，在国网安徽省电力公司取得了良好的示范应用。
智慧化方面，长高电新参与了国网首批、湖南省首座智慧变电站改造项目——衡阳狮子山110kV智慧变电站改造项目建设，为该项目提供了设计、智慧化组合电器、智慧化开关柜、隔离开关、工程总包等一体化解决方案。
总体而言，加快构建新型电力系统给电力装备企业带来了巨大的发展机遇，电力设计、输变电设备制造、电力工程总包、新能源电力开发+储能等业务均有极大的市场空间。
来源：中国能源报 作者：董梓童 苏南
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