广义直流输电技术对电网发展格局的影响

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目前在全球范围内，广义上的直流输电技术主要包括基于晶闸管的传统直流和基于新型电力电子器件的柔性直流两种类型，均可用于长距离输电、背靠背电网互联、多端输电等工程实践。目前，传统直流的电压等级已达到±1100千伏，容量超过1000万千瓦，输电距离超过2000公里。而柔性直流是新一代的直流输电技术，具备有功、无功独立控制等技术特点，应用场景更为丰富，如新能源接入电网、电网互联、孤岛供电、多端直流、城市配电网等，目前单回输送容量可达到百万千瓦以上。随着广义直流输电技术的不断发展，在电网中的应用越来越广泛和深入，其已成为推动能源战略转型与结构调整、实现可再生能源高效开发利用、构建全球能源互联网的重要支撑。

二、广义直流输电技术对电网格局产生深远影响

 随着经济社会的高速发展，我国已成为世界上最大的能源生产国和消费国，能源供应能力显著增强;其中电网供应了大约四分之一的终端能源，成为我国能源体系的重要组成部分。近几十年来，我国电网的规模和结构形态发生了很大变化，从最初的局域小规模电网发展到区域中等规模电网，进而发展到今天的跨区互联大电网，技术装备水平明显提高。同时，我们也面临着世界能源格局深度调整，全球应对气候变化行动加速，国家间技术竞争日益激烈，国内经济发展进入新常态，资源环境约束制约不断强化等严峻挑战。面对能源行业发展的新形势、新问题，2014年，习近平总书记在中央财经领导小组第六次会议上明确提出“四个革命、一个合作”能源战略思想，为我国能源发展提供了重要遵循。

 发展绿色低碳能源是优化我国能源结构、保障能源安全、推进生态文明建设的重要任务。电网是能源革命的重要基础平台，电网发展格局的深刻变革是实现能源结构转型的关键环节，是支撑能源生产与消费革命的必然选择，这其中，广义直流输电技术扮演着重要角色。

 第一，广义直流输电技术有利于将清洁能源直接送至负荷中心，将有力推动能源消费革命。资源紧缺、环境污染和气候变化是当今世界面临的三大严峻挑战，今后的能源变革都将围绕更清洁更经济的发电、更安全更高效的配置、更便捷更可靠的用电展开。提高电能在终端能源消费中的比重，以电为中心转变能源开发利用方式，已成为全球能源发展的战略方向。大容量、远距离的直流输电能够将清洁电力直接送至负荷中心，节约能源输送走廊，大幅提高能源利用效率，促进能源消费方式转变，将越来越多地成为多个国家电网发展的方向和选择。以我国为例，为加强大气污染防治,加快推动清洁能源替代，2014年，国家提出规划建设12条大气污染防治输电通道，从西部地区向京津冀鲁、长三角及珠三角地区送电，其中有8条通道是直流输电。同时，近年来我国在城市等负荷中心发展电动汽车和各种新型用能设施，加大“以电代煤、以电代油”等电能替代，这对电网的供电能力和效率提出更大挑战;研究认为，直流网络技术能够提升电网供电能力，对受端输配电网发展格局具有深远影响，这个发展动向也需要我们持续关注。

 第二，广义直流输电技术有利于汇集并大规模输送清洁能源，将有力支撑能源供给革命。我国能源资源和负荷逆向分布，80%的能源资源在西部、北部，而70%的电力负荷在东中部。这种逆向分布的特征，决定了我国电能输送具有跨区域、远距离和大规模的特点，主要是西南水电、西北火电和风电送往华北、华中、华东和南方，从而形成大规模“西电东送”“北电南送”电力流格局。预测到2020年，跨区、跨国电网输送容量将达4.38亿千瓦，电力输送以直流输电为主。未来我国能源发展将走绿色低碳道路，风电、太阳能成为主要的可再生能源，预计到2050年，我国风电、太阳能装机比例将达到50%左右。而我国风电、太阳能资源丰富地区主要分布在北部和西部，本地负荷少，更大规模的开发依赖更可靠的接入电网技术手段，以及更大规模的远距离大容量输送。柔性直流输电技术可以将风电、光伏电源汇集并远距离输送到负荷地区，可有效提升高比例可再生能源接入电网和送出的运行可靠性。从目前主要国家或区域电网在大容量、远距离输电技术的应用和发展趋势判断，为了提高能源、环境和经济等综合利用效率，采用广义直流输电技术仍将是今后重要的发展方向，在优化能源结构，构建多轮驱动、全面安全的能源供应体系方面将起到重要作用。

 第三，广义直流输电技术有利于提升能源技术核心竞争力，将有力推进能源技术革命。当前，世界主要国家均把能源技术视为新一轮科技革命和产业革命的突破口，制定各种政策措施抢占发展制高点，以保持科技领先地位、增强国家竞争力。特高压直流技术和柔性直流技术是我国先进制造领域取得世界领先水平的突出代表，在实践中得到广泛应用，在国际上也广受赞誉。在传统直流技术方面，2007年，我国第一个直流自主化示范工程——±500千伏贵州至广东二回直流投运，标志着我国建成高压直流输电成套设计集成技术体系;2009年，世界首个特高压直流输电工程——±800千伏云南至广东直流工程投运，标志着世界进入特高压直流时代;2014年，世界容量最大的特高压直流工程——±800千伏哈密至郑州直流工程投运，容量达到800万千瓦，标志着特高压直流输电达到一个新的高度;目前我国特高压直流输电进一步取得突破，额定电压达到±1100千伏，输送距离超过2000公里。在柔性直流技术方面，2013年，世界首个多端柔性直流工程——广东南澳直流工程投运;2014年，世界首个五端柔性直流工程——浙江舟山直流工程投运;2016年投运的云南鲁西背靠背直流工程中，百万千瓦柔性直流单元的电压和容量均处于世界最高水平。从目前电力技术发展趋势来看，进一步推进现代电网关键技术创新，在柔性直流输配电技术、新型大容量高压电力电子元器件技术上取得突破，并深入开展直流电网技术、未来电网电力传输技术的研究和试验示范，是推进能源技术革命的重要内容，对推动我国能源行业整体技术进步、提升电力行业高端装备的竞争力具有重要意义。

 第四，广义直流输电技术有利于建设更大范围资源优化配置平台，将有力促进能源体制革命。当前，我国正在以供给侧结构性改革为主线，深入推进电力体制改革等各项改革落实落地，更加强调发挥市场在资源配置中的决定性作用。直流输电易于实现广域范围内、跨地区电网的智能互联，能够在大范围内实现对水电、火电、风电、光伏等多形态电能的高效统筹，实现较大规模范围内的电力交易。因此，直流输电系统能够有效促进多区域电力市场在物理层面的有机融合，是区域电力市场物理基础的重要组成部分。同时，利用直流输电技术实现区域电网互联互通，对于电力市场辅助服务，具有很好的技术支撑作用。

 第五，广义直流输电技术有利于实现跨国电网互联，有力推动能源国际合作。今年5月，习近平总书记在“一带一路”国际合作高峰论坛上发表的主旨演讲中提出，要抓住新一轮能源结构调整和能源技术变革趋势，建设全球能源互联网，实现绿色低碳发展。直流输电保留送受两端电网的相对独立性，适用于大规模跨国电网互联。建设跨国直流输电系统，可以满足国家之间大容量、远距离输电或功率交换需求，提高电网互济能力和安全可靠性。以南方电网为例，我们立足自身独特的区位优势，正在积极利用先进的直流输电等技术，推动实施与越南、缅甸、老挝、泰国等周边国家的电网互联互通项目，逐步构建澜湄国家、孟中印缅经济走廊、东盟国家以及南亚互联电网，进而形成开放包容、普惠共享的区域能源互联网。

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