曹均正：未来的电网将会是交直流混合存在的电网-北极星输配电网

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2014年3月31日，《2014全球智能电网建设分布式能源及技术储备展览会暨高峰论坛》在国家会议中心举行，在下午举行的主题为“智能变配电与电能测量管理”的演讲环节。北极星电力网整理国网智能电网研究院总工曹均正博士的演讲。全文如下：

曹均正：我是智能电网研究院底下一个工程公司的总工，今天我介绍的内容是直流电网及其关键技术，在这个地方我重点围绕直流输电网、直流配电网和相关的一套内容，我的重点是直流输电网。

内容分几个方面，第一个方面是现有电网面临的挑战是什么，第二个是关于我们国家在直流输电方面的一些规划和工程建设，然后是欧洲、美国在直流输电方面的工程和规划。然后是直流输电相关的一些关键技术，在这个关键技术里面，我重点讲的输电领域里面用的一次设备还有很多二次设备，控制系统没有在这里提，因为时间的关系。

第一个挑战是关于能源的不断增加，从这个曲线看到，1980年预测到2030年，原始能源不断地增加，其中能源增加在50%的数量级。同时在整个能源里面，我们可以从底下两个度看到电力在能源里面占的比例增加的更快，其中在1973年的时候，电占整个能源的9%，2005年占到16%，我相信到今天会更高。

第二个挑战就是可再生能源，大家知道环保的需求，全世界对可再生能源的接入要求比较高，其中在这个地方你可以看到对欧洲在2012年总的能源里面，非化石能源占的比例达到46%，在这个里面其中风能和水电能分别占10%和15%，太阳能占到3%。在这一年新建的装机容量里面，太阳能增加到22%，其中风能增加到17%。关于我们国家在2012年总的装机能量非化石能源占到27%，其中主要的是水电占22%，峰巅占3.2%，太阳能占0.1%，在这一年新建的装机容量里面，太阳能占到1%，其中风电占到了15%，水电占到18%。同时在整个电力需求不断增加的同时，大家对二氧化碳的排放量又有一个比较苛刻的要求，尤其在哥本哈根召开的世界全球大会上，对每个国家的二氧化碳的排放量都做出了一个明显的规定。我们国家要求到2020年的时候，二氧化碳的排放量每一个GDP比2005年低40%到45%。在整个电力发展同时，保证技术不断推进，二氧化碳的排放量要逐渐地降下来。

另外一个挑战是整个输配电系统的效率问题，这个地方给的例子是关于苏格兰在2005年整个能源的缓解效率，包括了煤炭、可再生能源和核电、天然气。从这个图你如果推导下来，你会发现其中三分之二的能量损失在两个输电和配电系统里面，真正用户得到的这样一个资源只是三分之一的原始资源。所以说这个效率实际上是非常低的，同时从这个图中也可以看到在配电系统里面，损耗基本上占到了电力的7%到16%的比例。当然，各个国家会不一样，我们国家大概在红线的数量级上，在整个欧洲实际上是最低的。

下面简单介绍我们国家关于直流输电方面的规划和工程，这个地方是一张图，是白先生在电力系统专委会上做的介绍，他里面用了这张图，我把他采下来了，在2010年到2030年我们国家主要国家电网电力规划基本上是这样的，其中水电重点开发的是四川和云南，逐渐的大规模的发展到西藏这些地方。但是水电的比例你可以看到从2000年到2030年20年的时间基本上翻一番。核能刚开始重点开发沿海地区的核电站建设，逐渐的到内陆，整个的比例差不多是4倍的关系，要增加4倍。其中风能刚开始重点是三北地区，沿海、内陆同时实现海上风电接入问题。到后面的时候，会全面的推进海上，尤其是远海地区风厂的建设，到这个时候直流输电技术应用会全面推开。

在太阳能方面，从刚开始这样一个大光伏电站、分布式电源到最后的一个重点太阳能发电站的建设，整个增加的规模你可以看到差不多是10倍的关系。所以说在整个这样一个绿色能源建设里面，今后20年的增加比例是非常大的。这个地方就是国网公司关于直流电网方面的规划，国网公司规划到2020年以前建28条直流输电工程，包括高压和超高压直流输电，其中在2015年，实际上也就是今明两天甚至三年的时间内建15条，现在剩6条建设，加起来总共要建15条，总投资大概是250亿人民币。这张图是周院士的建议，建议在我们西北地区建立一个直流电网，建立这样的直流电网的目的一个是提高它的输送能力，第二个就是说增加可再生能源的接入能力，因为直流有这样一个特点。

另外一个是降低输电走廊的使用，考虑到西北地区的人员居住比较分散，通过直流可以把电很经济的送到比较分散的居住区域里面去，还有这么一个特点，这个是一个建议，还没有真正的规划。

在我们国家关于柔性直流方面的工程和规划，我在这个地方也给出来了。在我们国家最早的柔性直流工程是上海南汇，是正负30千伏，18MW的工程，2011年投入。

第二个是南澳工程，正负160，35MW，去年12月份投运的。

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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