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本文转自“能见Eknower”微信公众平台 作者:潘芳迪。
目前,有三个地区的电力市场已经达到了在不危害安全或供应质量的情况下,在现有电网基础之上增加可再生能源的电力市场,分别是德国,丹麦和加州(闭着眼睛都猜到了么)。德国是这个电力市场当中尝试的最早同时也最具备国家研究能力的试验田。欧洲-北非Supergrid这个概念2001年被提出,2010年生成初步行动方案,方案中也提到了目标时间点,包括2020年达到至少10%的安装发电容量的互连目标,在2030年达到15%。迄今为止促进可再生能源发电区域互连项目中最引人注目的尝试就是在2009年开始的,由Desertec带头的工业计划Desertec Industrial Initiative(Dii),这项计划旨在连接北非,中东和欧洲地区的可再生能源市场。 该计划将提高约15%的欧洲南部的供电,但在2013年由于众多激烈的争端未能实现(主要是国家安全方面的争端:非洲生产的电力在欧洲的应用可能会导致北非国家对欧洲的的政治依赖 。 此外,Desertec需要阿尔及利亚和摩洛哥之间进行广泛的经济和政治合作,由于西撒哈拉之间的分歧,两国之间的边界关闭,缺乏跨界协调,难以完成Supergrid部分北非计划)。
【除了欧洲在Supergrid的尝试之外,亚洲也在尝试Supergrid。2016年3月,中国国家电网,韩国公用事业公司KEPCO,俄罗斯PJSC ROSSETI和日本移动电信公司开发的能源服务提供商软银公司开始正式讨论并研究亚洲“超级电网”的可能性,确定区域间电网是否可以通过贸易和供需平衡来支持高水平的可再生能源利用。】
说回德国,Supergrid覆盖全欧洲的项目仍然在进行,欧洲超级电网的研究是由位于德国的弗劳恩霍夫太阳能研究中心(Fraunhofer ISE)带领的 。Fraunhofer是全球公认的TUV认证机构,是大量专利持有者以及国际标准制定者。Fraunhofer为所有德国本土,以及欧洲,甚至世界其他地区的太阳能应用科学和工程提供研究。Fraunhofer为Supergrid做的电网模型如下:
图片来源 Fraunhofer ISE
模型分析并模拟了欧洲-北非的现有交流电电网结构。该模型是按照欧洲-北非原有的公共设施为基础,将该区域内已有电网,直流连接点,同步区,进行整合和规划,建模的过程中考虑该地区电网的地理以及物理属性(包括传输容量,电压,电缆长度和线路阻抗)。研究表明,落实该电网最大的挑战在于电力在跨洲的远距离传输(新建北非到欧洲的电缆长度长达境内的8倍),电压会随之升高,交流电并不是最佳的输电方式,但是直流电并不存在不适应远距离输送可再生能源产电的问题,并且直流输电也更加节省成本。Fraunhofer建议的解决方案是安装具有极性VSC的网状叠加的HVDC电网。
在Europe Supergrid改造之前,Fraunhofer将电网更新的研究拆分成了以下三个部分:
1北非与欧洲未来超级电网的能源经济分析
图片来源 Fraunhofer ISE
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