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在实际应用中,孙宏斌团队研发的自动电压控制系统能够显著地降低电网输送过程中的损耗。据统计,该系统在江苏电网投运后,一年的时间里可节约近1亿度电的损耗,相当于年节省开支约5000万人民币。在美国PJM电网持续半年的运行数据也表明,该系统实现了节能降损收益约850万美元,在显著降低网损取得巨大经济效益的同时,五个关键输电通道的传输极限分别提高了7.6%~16.1%,为PJM电力市场带来了巨大的电价降低效益,此外还提高了供电可靠性带来的社会效益。"中国电网目前每年的损耗大约是3600亿度电,相当于每人每天浪费了1度电,相当于多消耗了1.5亿吨煤。"孙宏斌说,"而通过我们的自动电压控制系统,不需要增加任何设备投入,仅通过控制的手段,就能显著降低损耗,起到四两拨千斤的效果。"
另一方面,近年来我国风机装机容量位居世界首位,光伏装机占第二位,面临着大规模的可再生能源接入电网的问题。然而,风、光发电等可再生能源的输入是间歇性的,会引起电网电压的快速、大幅度波动,甚至诱发大规模连锁脱网事故,给电网的安全运行带来威胁,这也成为我国大规模可再生能源接入电网的主要障碍之一。
针对这一新出现的重大挑战,孙宏斌的团队提出并实现了大规模风电汇集接入的电压控制技术。截至2015年底,已在我国6个大型风光基地应用(占我国全部10大风光基地的6/10)和102座大型风光场站应用,已经接入协同控制的风/光能源总装机48.7GW,占全国并网风/光能源总装机的37%,有效保障了新能源基地和电网的安全运行,显著提高了电网消纳间歇式新能源的能力。
美国能源部顾问、电网运行和控制权威、美国工程院院士Prof.BOSE认为该成果"使中国在电压控制领域遥遥领先于世界"。IEEE连锁故障工作组主席、美国电科院电网运行与规划部经理Dr.Zhang评价该成果表示"它使中国的电压控制在技术发展和应用两方面都具备了领先地位"。在2010年清华大学电机系的国际学科评估中,该成果被国际专家认为已达到世界领先(worldleading)水平。
"如果没有20多年的基础研究积累,我们不可能实现今天的成果;如果只是理论研究,没有中国这么复杂的电力系统作为舞台让我们去进行工程实践,我们同样不可能实现今天的成果。"孙宏斌总结到,"作为工程学科,面向国民经济主战场,顶天立地做科研,这是我的导师张伯明教授当年经常教导我的,我现在也时刻提醒团队中的年轻人,我希望这能作为我们整个团队的一种精神,一种价值观,一代代接力下去。"
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