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新疆生態(tài)環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會
加快構建新型電力系統(tǒng)，必須注重電力裝備的升級和創(chuàng)新
中國能源報 / 2023-08-09 / ：156
開關是最常見的電力裝備部件之一，也是電力系統(tǒng)必不可少的組成部分，起到了配套控制、保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的作用。與家用普通開關不同，電力工程特別是特高壓工程中使用的開關十分復雜，技術門檻相對較高。因此，在我國加快構建新型電力系統(tǒng)的過程中，必須注重電力裝備的升級和創(chuàng)新。
作為我國第一批參與特高壓工程建設的企業(yè)之一，長高電新科技股份有限公司（以下簡稱“長高電新”）是電力裝備行業(yè)的佼佼者。長高電新參與了國內(nèi)絕大多數(shù)特高壓工程建設，經(jīng)驗豐富。那么，構建新型電力系統(tǒng)的新目標，對電力裝備提出了哪些新需求？高比例新能源并網(wǎng)將對電力裝備發(fā)展趨勢產(chǎn)生哪些影響？帶著上述問題，記者近日采訪了長高電新副總工程師鄧文華。
新趨勢倒逼電力裝備產(chǎn)業(yè)升級
記者：構建新型電力系統(tǒng)給電力裝備企業(yè)帶來哪些新挑戰(zhàn)？
鄧文華：我國電力系統(tǒng)將實現(xiàn)四個轉變：電力系統(tǒng)的功能定位由服務經(jīng)濟社會向保障經(jīng)濟社會發(fā)展和引領產(chǎn)業(yè)升級轉變；電力供給結構以化石能源發(fā)電為主體向新能源提供可靠電力支撐轉變；系統(tǒng)形態(tài)由“源網(wǎng)荷”三要素向“源網(wǎng)荷儲”四要素轉變，電網(wǎng)多種新型技術形態(tài)并存；電力系統(tǒng)調(diào)控運行模式由“源隨荷動”向“源網(wǎng)荷儲多元智能互動”轉變。
在新型電力系統(tǒng)中，新能源通過提升可靠支撐能力逐步向系統(tǒng)主體電源轉變，大電源、大電網(wǎng)與分布式將兼容并舉，多種電網(wǎng)形態(tài)將并存。同時，在新型電力系統(tǒng)中，不同類型機組的靈活發(fā)電技術、不同時間尺度與規(guī)模的靈活儲能技術、柔性交直流等新型輸電技術將廣泛應用，骨干網(wǎng)架柔性靈活程度更高，支撐高比例新能源接入系統(tǒng)和外送消納。
站在企業(yè)的角度來看，新型電力系統(tǒng)是一個脫胎于常規(guī)電力系統(tǒng)但又完全不同的電力系統(tǒng)，裝備制造屬性大幅取代了原來的資源屬性，對輸電、用電設備也提出了更高要求，需要更多突破性技術，這十分利好電力裝備制造企業(yè)。
新型電力系統(tǒng)的特征將推動電力裝備制造企業(yè)加速突破關鍵技術，及時靈活地實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級及轉型。由于新型電力系統(tǒng)架構龐大、復雜多變，基本上是多個領域同時變革且相互交錯，需要企業(yè)及時跟緊技術發(fā)展的前沿領域，這就存在資源投入重點和方向的選擇難題。同時，新型電力系統(tǒng)促進了許多新領域涌現(xiàn)、新概念出現(xiàn)，但機會稍瞬即逝，需要企業(yè)具有快速反應的能力及全局思維。要破解這些難題，一方面，需要打造堅實的資本后盾，支撐技術研發(fā)的深度和廣度；另一方面，需要匯聚天下英才“為我所用”，才能高屋建瓴，打造一雙看透趨勢“迷霧”的慧眼。
特高壓輸電技術是基石
記者：您如何看待特高壓輸電技術在構建新型電力系統(tǒng)中的作用，電力裝備企業(yè)為此做了哪些工作？
鄧文華：我國幅員遼闊，風電、光伏發(fā)電、水電等綠色低碳能源中心主要分布在西北、西南等地區(qū)，而用電負荷中心主要分布在中東部地區(qū)，因此遠距離輸電有極大的必要性。特高壓直流輸電具有長距離輸電能力強、損耗小、環(huán)保、經(jīng)濟性高等優(yōu)點，主要服務于我國西南大水電基地和西北風電、光伏發(fā)電基地的超遠距離、超大容量外送。特高壓交流輸電在構建堅強智能電網(wǎng)、優(yōu)化大區(qū)域統(tǒng)一協(xié)調(diào)等方面具有很大優(yōu)勢。因此，特高壓輸電技術是新型電力系統(tǒng)的堅實基石，只有構建了具有中國特色的特高壓交直流電網(wǎng)系統(tǒng)，“沙戈荒”大型新能源基地、西南水電等綠色低碳能源才能源源不斷支撐新型電力系統(tǒng)運行。
例如，在長高電新擅長的特高壓及柔性輸電方面，參與了國內(nèi)幾乎所有特高壓工程建設，主要為特高壓工程提供隔離開關和接地開關產(chǎn)品。同時，長高電新參與了國際首創(chuàng)的±500kV張北柔性直流電網(wǎng)工程，承擔了該工程張北換流站和北京換流站全部柔性直流隔離開關和接地開關研制及交貨任務，突破了大電流可靠輸電技術、室內(nèi)設備電場仿真和控制技術、特殊工況下的瞬態(tài)電壓耐受、瞬態(tài)電流耐受等多項關鍵技術。以室內(nèi)設備電場仿真和控制技術為例，可以通過一次次仿真分析實驗校驗工程的新能源送出能力，對較薄弱的環(huán)節(jié)進行攻克，不斷提升新能源送出能力。
目前，已建成的特高壓工程外送容量遠不能滿足清潔能源送出需要，為了匹配新能源高比例接入需求，特高壓建設將持續(xù)推進。未來，我們將積極配合國網(wǎng)、南網(wǎng)在特高壓工程方面的建設需求，研發(fā)并推動高海拔、大電流、柔性化、智慧化開關產(chǎn)品在特高壓工程中應用。
柔性化、智能化、數(shù)字化是方向
記者：高比例新能源并網(wǎng)對電力系統(tǒng)靈活性的需求日益增大，電力裝備企業(yè)在提升電力系統(tǒng)靈活性方面能夠發(fā)揮哪些作用？
鄧文華：未來隨著新能源高比例滲透，電網(wǎng)將穩(wěn)步向柔性化、智能化、數(shù)字化方向轉型，大電網(wǎng)、分布式智能電網(wǎng)等多種新型電網(wǎng)技術形態(tài)將融合發(fā)展。同時，隨著智能化、數(shù)字化技術廣泛應用，智慧化調(diào)控運行體系將加快升級，滿足分布式發(fā)電、儲能、多元化負荷發(fā)展需求。
作為電力裝備企業(yè)，長高電新將緊跟新型電力系統(tǒng)建設需要，推動產(chǎn)品向柔性化、智能化、數(shù)字化方向轉型升級。緊跟碳達峰碳中和及新基建、新型電力系統(tǒng)等政策，推動公司向綠色化、智慧化、特高壓、新能源電力開發(fā)+儲能方向發(fā)展。
在綠色化方面，長高電新探索了干燥空氣、真空、氮氣等多種環(huán)保氣體替代SF6（六氟化硫），與中國電科院、國網(wǎng)安徽省電力公司共同研發(fā)了C4環(huán)保氣體環(huán)網(wǎng)柜產(chǎn)品，將其溫室效應降到SF6氣體的3%，在國網(wǎng)安徽省電力公司取得了良好的示范應用。
智慧化方面，長高電新參與了國網(wǎng)首批、湖南省首座智慧變電站改造項目——衡陽獅子山110kV智慧變電站改造項目建設，為該項目提供了設計、智慧化組合電器、智慧化開關柜、隔離開關、工程總包等一體化解決方案。
總體而言，加快構建新型電力系統(tǒng)給電力裝備企業(yè)帶來了巨大的發(fā)展機遇，電力設計、輸變電設備制造、電力工程總包、新能源電力開發(fā)+儲能等業(yè)務均有極大的市場空間。
