現(xiàn)今,我國自然資源主要分布在西部地區(qū),而負(fù)荷主要集中在東部,這使得大規(guī)模資源再分配和能源輸送的需求愈加強(qiáng)烈。另一方面,隨著近年來光伏和風(fēng)電發(fā)展非常迅猛,柔性直流電逐漸成為應(yīng)對傳統(tǒng)交流系統(tǒng)問題的核心技術(shù)需求。因此,在這些需求的推動下,中國直流輸電工程在短短十年間急速發(fā)展,并在關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域取得了突破性的進(jìn)展。特別是隨著我國經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展,全國整體負(fù)荷量隨即增加,直流輸電市場也在不斷擴(kuò)張,致使中國的直流輸電現(xiàn)已具備全球最高電壓等級以及最大的輸送能量。在此局勢下,由英國工程技術(shù)學(xué)會(IET)、清華大學(xué)及清華四川能源互聯(lián)網(wǎng)研究院共同舉辦的第十四屆IET交流直流電力傳輸國際會議 (以下簡稱ACDC 2018)再次來到中國。這一電力系統(tǒng)久負(fù)盛名的國際性輸電會議于2018年6月28-30日,在成都中國西部國際博覽城國際展覽展示中心成功舉辦。

在本屆會議中,來自中國、英國、美國、加拿大、西班牙、韓國等地的百余名專家匯聚一堂,針對當(dāng)下交流直流輸電方面的熱點技術(shù)與發(fā)展趨勢進(jìn)行了深刻的剖析與討論。首日下午,在IET中國區(qū)經(jīng)理杜偉先生的主持下,第14屆IET交流直流電力傳輸國際會議 (ACDC 2018)主席、清華大學(xué)電機(jī)系主任曾嶸教授, 美國電力科學(xué)研究院Ram Adapa博士及瑞士聯(lián)邦理工學(xué)院Christian Franck教授特別針對柔性直流輸電技術(shù)、氣體絕緣技術(shù)、新能源及綠色發(fā)電及直流輸電技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用等方面的問題接受了多家知名媒體的采訪。

直流輸電技術(shù)現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)

雖然我國直流輸電工程呈現(xiàn)出迅猛增長態(tài)勢,但工程技術(shù)人員仍舊面臨著一系列嚴(yán)峻的考驗?，F(xiàn)今的直流工程在系統(tǒng)控制與保護(hù)方面還有待加強(qiáng)?？陀^的講,由于其所需電子器件芯片較交流輸電而言更多、更復(fù)雜,所以可靠性不及交流輸電。因此如何使直流輸電更安全、更可靠,成為當(dāng)前工程人員首先需要克服的問題。

其次是直流輸電設(shè)備的“心臟”——電力電子器件。目前我國該芯片90%以上的來源還依賴于進(jìn)口。據(jù)悉,一家株洲的相關(guān)企業(yè)每年進(jìn)口芯片數(shù)量高達(dá)15億個。在全球經(jīng)濟(jì)貿(mào)易硝煙四起的不穩(wěn)定狀態(tài)下,高度依賴進(jìn)口可謂是一件岌岌可危的事情。我國需盡快研制出并大規(guī)模商業(yè)化自主生產(chǎn)的直流“中國芯” 。為此,清華大學(xué)正在與蘇州和西安的相關(guān)機(jī)構(gòu)合作,加快直流“中國芯”的研發(fā),致力于早日解決我國所面臨的挑戰(zhàn)。

同時,由于電力電子器件大多需要進(jìn)口,現(xiàn)階段直流輸電系統(tǒng)造價仍屬于較高水平,在大眾推廣普及的過程中難免會遇到阻力。

直流電技術(shù)落實于民生

本次IET交流直流電力傳輸國際會議的舉辦地四川與直流輸電技術(shù)之間有著深厚的淵源。四川是一個新能源的大省,本地的負(fù)荷相對較小,擁有大量剩余資源。所以四川可以為如上海、浙江、江西、湖南等東部地區(qū)提供電力外送支持。在兩千公里的傳輸距離上,其他的傳統(tǒng)交流輸電效率不高、損耗很大。直流輸電是到目前為止最經(jīng)濟(jì)安全的選擇。四川的水電外送既有利于為當(dāng)?shù)貛砀嗟慕?jīng)濟(jì)收入,又為東部地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了條件與保障。其次,四川具備發(fā)展新能源汽車的良好條件。汽車保有量大,同時由于盆地地形,污染物相對較難擴(kuò)散。從需求側(cè)來講,綠色新能源汽車更符合未來社會發(fā)展需要。另一方面,供給側(cè)的80%電力供應(yīng)來源于水電等清潔能源,保證了本地新能源汽車全鏈條綠色減排。因此四川是最適合推廣新能源車的省份。電動汽車的普及需要穩(wěn)定的電網(wǎng)支持。原有的交流電網(wǎng)承擔(dān)大負(fù)荷相對困難,其損耗大,系統(tǒng)可靠性會受一定影響。而直流電網(wǎng)下的充電系統(tǒng)效率有顯著提高。

未來, 家庭用電將普及直流電,從而取代現(xiàn)有的交流電使用模式。目前家庭照明以及冰箱、空調(diào)、洗衣機(jī)等大功率家用電器大多需要變頻調(diào)節(jié),即先將交流轉(zhuǎn)化為直流,再將直流轉(zhuǎn)化為交流電以適配電機(jī)使用。但未來研究機(jī)構(gòu)會和家電企業(yè)合作,研發(fā)生產(chǎn)出更多直流家用電器,以便提高設(shè)備的運(yùn)行效率并降低適配成本。

促進(jìn)全球工程界互動互聯(lián)

采訪過程中,作為會議主辦方,IET中國區(qū)總經(jīng)理杜偉先生也在采訪過程中發(fā)表了自己的觀點,他表示:“IET希望通過ACDC為來自歐洲、亞洲、美洲等交直流輸電領(lǐng)域的專家們提供一個有效的溝通平臺。同時,IET也期待與更多國內(nèi)高校及研究機(jī)構(gòu)合作,通過學(xué)術(shù)會議、出版合作等項目,將國內(nèi)電力領(lǐng)域的最新發(fā)展與研究成果引向國際。最終實現(xiàn)促進(jìn)全球工程界互動互聯(lián),支持技術(shù)創(chuàng)新,推動業(yè)界進(jìn)步。”