新型电力系统下输电技术发展迎来机遇

　　“双碳”目标下，随着新能源大规模开发进程加快，高水平消纳问题给电力系统带来前所未有的挑战。围绕新型电力系统构建，包括输电技术在内的一系列技术创新攻关应用被寄予厚望。

　　在近日召开的2022年第九届输电技术大会上，与会专家就“新型电力系统下的输电技术发展”进行了对话交流，表示应抓住建设新型电力系统的发展机遇，加强核心技术攻关，持续推动我国输电技术发展走在世界前列。

　　解决清洁能源长距离外送是关键

　　新型电力系统的显著特征是新能源在电源结构中占据主导地位。电网处于新型电力系统泛在互联、智能互动的核心环节，而输电技术对保障电网消纳可再生能源能力具有重要意义。

　　“构建以新能源为主体的新型电力系统，能源转化由集中向分散、存量向增量演化，由此决定了大容量、不确定性的新能源将作为主力电源分布接入电力系统。”清华大学教授夏清说。在此背景下，电力系统面临着时间和空间上的不平衡问题，潮流的双向流动对电网的功率（能量）交换能力提出了更高要求。同时，基于全气象驱动系统，新型电力系统正在融入能源生态圈中，风光资源决定了能源的主要来源。

　　大规模集中式新能源的开发，需要通过长距离输电解决外送问题，但在物理空间上继续开辟长距离走廊空间非常困难，需要更加创新高效的技术，扩大输电发展空间。

　　当前，输电技术还面临哪些挑战？

　　“输电规划面临路径和站址选择困难的问题。”中国电力科学研究院有限公司电力系统碳中和研究中心主任周勤勇说。除了路径与选址困难，受气候和环境等因素影响，输电线路还面临自然灾害、导线损耗等诸多挑战。

　　“冬季雨雪冰冻等恶劣天气，会造成杆塔覆冰、线路舞动，这些将对金具、导线受力产生较大影响进而损坏设备。夏季强对流天气、台风容易造成线路倒塔（杆）。”国家电网有限公司设备管理部输电处副处长刘敬华表示，需要加大电网改造力度，着重从灾害预警、差异化设计等方面提高电网抗灾能力。

　　“新型电力系统还面临电力可靠保供、电网安全运行、电能经济供应等挑战。”南方电网科学研究院有限公司新型电力系统研究所副所长姚文峰表示，南方电网目前已对多端柔性直流及低频输电技术开展深入研究，以保障输电运行经济、可靠、灵活性要求。

　　未来，远距离输电规模将持续扩大，新能源发电基地与负荷中心呈远距离逆向分布，还需要电网公司在特高压交直流、特高压跨区直流、海上风电输电等领域加强攻关，提高清洁能源输送能力。

　　用数字化轻资产带动电网重资产效率提升

　　“研究新型电力系统，要在思维上进行重大突破，利用数字化轻资产带动电网重资产的效率提升，推动输电行业高质量发展。”夏清说。根据清华大学模拟实验，假设到2060年保持温升不超过1.5摄氏度，我国跨区电网容量建设将需要达到15亿千瓦，是现在能量交换的6.5倍，新型电力系统将为输电行业提供更加广阔的前景和发展机会。

　　在技术攻关方面，多项创新科技成果取得全面突破，自主创新能力不断加强。刘敬华指出，在线路走廊有限的情况下，国家电网公司开展了增容技术研究，通过新材料应用提高导线耐受温度，通过对导线进行实时温度弧垂监测提高导线输送功率，最大限度发挥现有电网的经济效益，从而为社会带来综合效益。

　　此外，南方电网围绕新能源多时空尺度精确预测技术、电力电量平衡全景模拟软件研发、新能源并网管理和仿真分析、新能源智能建模和参数辨识软件开发、大容量远距离多端柔性直流输电技术、柔性低频输电技术等开展科技攻关，助力输电行业技术发展。

　　在示范工程方面，特高压输电工程发展迅猛，成为输电网络的主动脉。由国家电网建设的全球首个柔性低频输电示范工程——台州35千伏柔性低频输电工程，通过柔性低频输电技术，实现了海上富余风电资源的高效利用，对未来大规模开发中远海风电资源具有里程碑意义。同时，我国首创核心技术和关键装备打造的张北柔性直流输电工程，将张家口地区的新能源成功接入北京电网，在奥运历史上首次实现全部场馆100%绿色电能供应，在国际上打出一张耀眼的中国名片。

　　在电缆材料方面，未来铝将作为输电材料的主体。“国家电网在电缆材料国产化和超导电缆应用上，都取得了进步，也是今后电缆值得关注的发展方向。”刘敬华表示。

来源：《中国电力报》