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从输电网层面来讲,直流输电网不存在交流输电网固有的稳定问题,且当输送相同功率时,直流输电线路造价低;此外,直流输电还具有网络损耗小、对通信干扰小等众多优点。因此,采用直流输电网的模式,对于建设大规模的可再生能源电网是最为合理的选择。
从配电网层面来讲,未来配电网中的负荷对直流电源的需求将占相当大的比重,例如电动汽车、半导体照明、大量的信息设备(如计算机与微处理器、通讯系统设备、智能终端、传感器与传感器网络等)都将需要直流电源;而目前电网中最主要的负荷电动机,如果采用直流供电的话,不但可以降低电机驱动系统的造价,而且可以提高电机驱动系统的整体效率。
在分布式电网中,太阳能光伏发电将得到最为普遍的应用,而光伏发电产生的电力为直流。同时,分布式电网中的储能系统也需要直流运行模式。最近,国际上有关直流输配电技术都得到了很快的发展,并取得了可喜的进展。因此,构建以直流为主导运行模式的电网,不仅是合理的,而且从技术上也将是可行的。
未来向直流运行模式发展
正因为如此,我们认为,未来的输配电网和分布式电网将逐步向以直流为主的运行模式方向发展。
目前,无论是欧洲的SuperSmartGrid构想(2050年)还是美国Grid2030构想,均提出了以直流输电网为骨干的网络结构和输电模式;美国电力科学院(EPRI)提出了Macro-Grid的概念,其基本设想也是利用直流环形电网以解决资源的综合利用问题和提高供电的安全可靠性。
欧洲已经计划,到2020年左右,将北海地区的海上风电场通过直流电网相连并网;美国规划2020年左右将大西洋沿岸建设的海上风电场通过直流网络向用户提供清洁的能源供应;欧美日等发达国家和地区已经就直流配电网的建设着手制定标准和建立示范工程。
自2009年初以来,中国科学院电工研究所对我国未来直流电网建设的合理性、网络架构和广域可再生能源资源互补利用模式及超导直流输电技术等开展了研究,并在中国科学院的支持下开展了分布式直流智能电网的技术研究和工程示范规划研究工作,取得了积极的进展。
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上文中我们讨论了在目录电价时代,由计划主导的用户侧分时电价存在的意义。(相关阅读:分时电价的底层逻辑(一):计划时代的用户侧资源)全社会的自然用电曲线会导致较大的峰谷差,进而影响电力系统的安全稳定运行,而为此要付出的购电成本也将更多,所以需要通过分时价格信号来引导用户做常态化的需
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