登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
摘要:全球能源互联网是实现世界范围内能源资源优化配置的关键路径,亚洲电网互联是全球能源互联网的重要组成部分。在分析东北亚地区中国、韩国、日本三国能源电力现状及发展趋势的基础上,提出了中国—韩国—日本电网跨国互联的设想。基于对不同直流输电方式以及海底电缆技术应用前景的探讨,提出中国—韩国—日本跨国联网构建方案,并论证了方案的技术可行性。最后,从工程投资估算、输电成本以及电价竞争力的角度对所提出的方案开展经济性分析。
关键词 : 跨国联网;柔性直流;海底电缆;联网方案;工程投资估算;输电成本;电价竞争力
国家电网公司科技项目(SGTYHT/16-JS-198)。
0 引言
全球清洁能源资源十分丰富,仅开发万分之五就可满足全球能源需求[1]。然而,全球清洁能源与负荷中心呈现逆向分布,同时由于风电、光伏发电存在随机性、间歇性、波动性,因此只有融入大电网才能实现大发展。这就决定了必须实现能源大范围优化配置,才能促进清洁能源的大规模开发利用。以特高压电网为骨干网架,构建全球能源互联网,可以实现清洁能源在全球范围内的大规模开发、输送和利用。
亚洲能源电力需求增长迅速,东北亚是亚洲经济最发达的区域之一,各国经济发展活跃、经贸关系紧密、能源资源互补性强,同时也面临能源消费总量大、能源转型压力大等问题。其中,中国、日本、韩国是亚洲能源消费大国,2015年,三国能源消费合计约占亚洲能源消费总量的60%,同时化石能源比重很高,分别达到90%、93%和86%[1]。
从电网发展来看,中国电网建设相对成熟、坚强,到2017年底,中国累计建成投运“八交八直”16项特高压输电工程,在大规模清洁能源开发、远距离输电方面有较强的技术基础和丰富的工程经验。日本电网近年来市场改革逐步深化,面临能源转型压力,国内用电需求迫切,对电力供应多样化、提高清洁能源比例的需求不断扩大。韩国国内电力供需矛盾较为缓和,但“北电南送”潮流有待进一步优化。由此看来,在东北亚地区实现中国、韩国、日本三国电网跨国互联,有助于解决各国电网存在的问题,推动各国能源电力转型变革,同时促进东北亚电力合作,加强东北亚电网互联互通基础设施建设。
中国、韩国、日本跨国联网工程涉及国家多,跨海路径长,需考虑三国电力系统规划和运行方面的差异,以及海缆技术应用等难题,存在一定的工程技术难度。本文在对国内外直流输电、海底电缆等技术发展和应用现状分析的基础上,提出跨国联网方案并开展技术可行性研究,对工程投资估算、输电成本以及电价竞争力等指标进行了计算分析,为联网工程的最终构建提供重要的技术参考。
1 关键技术发展及应用现状
1.1 直流输电技术
1.1.1 常规直流技术特点
目前,基于相控型晶闸管(line commutation converter,LCC)的直流输电技术已较为成熟,在国内及世界范围内均有广泛应用,其主要特点包括以下几个方面[2]:
(1)点对点、远距离、大功率的输送模式,无需中间落点,能够将电力直接输送到负荷中心。
(2)对过网潮流的控制较为方便,控制特性较为灵活,可靠性高,可以避免潮流过大对电网造成的负担。
(3)电压等级相对较高,能够输送较大容量电能,对线路走廊的要求并不苛刻,对于大功率、远距离输电具有较好的适应性。
然而,由于常规直流输电采用大功率晶闸管,只能工作在有源逆变状态,不能接入无源系统。对交流系统强度敏感,一旦发生交流系统干扰,容易发生换相失败,并且无功消耗较大,输出电压电流谐波高,需要安装滤波装置。
1.1.2 柔性直流技术特点及工程实例
柔性直流具有常规直流的大多数优点,如不存在交流输电的稳定性问题、可以实现非同步系统互联、有功无功可由控制系统进行控制等。此外,基于IGBT和高频调制技术两大基本特征,不同于常规直流技术,柔性直流输电又具有以下几个方面的技术优势:
(1)无需交流侧提供换相电流,没有无功补偿和换相失败问题,送、受端换流站均可与弱电网或无源电网联系。
(2)能够快速独立控制有功功率和无功功率,实现功率动态连续调节。
(3)潮流反转方便快捷,运行方式变换灵活,具备成网条件。
(4)可以向电网提供必要的电压和频率支持,实现系统黑启动。
(5)输出电压谐波小,设备省、占地少。
柔性直流技术的缺点在于系统损耗大,不能控制直流侧故障时的故障电流,在故障发生后只能通过断开交流侧断路器来切除故障,因此直流断路器的研究对于柔性直流技术的发展至关重要。
近几年来,世界各国开始加大柔性直流输电技术在远距离联网和清洁能源并网输送等方面应用的研发力度,并致力于该技术的实践。2018年欧洲输电系统运营商联盟(ENTSO-E)信息显示,欧洲在未来10年内将建设15条以上的柔性直流工程,用于实现各个国家之间的互联和可再生能源的并网互补[3]。英国、美国也均已规划了多条柔性直流输电工程,在未来20年逐步构建柔性直流电网,以满足其可再生能源发展的需求。
2011年7月,中国投产了亚洲首条柔性直流输电工程—上海南汇柔性直流工程,电压等级±30 kV、容量180 MW,对未来中国发展柔性直流实现海上风电并网具有重要的指导作用。2014年7月,世界上电压等级最高、端数最多、单端容量最大的多端柔性直流输电工程—浙江舟山±200 kV五端柔性直流输电科技示范工程正式投运。2015年12月,福建至厦门±320 kV柔性直流输电科技示范工程投运,输送容量1000 MW,该工程是世界上首个采用双极接线、额定电压和输送容量均达到国际之最的柔性直流输电工程[4]。
1.2 海底电缆技术
1.2.1 主要海缆类型
(1)粘性浸渍纸绝缘电缆(mass impregnated cable,MI):具有运行可靠性高、接头制造工艺成熟等优点。目前,已有工程应用的最高电压等级为500 kV,最大容量为800 MW,最长路由超过400 km,敷设最深超过1500 m,但该种电缆制造工艺复杂,且传输容量受导体最高运行温度限制(一般不超过55 ℃)。随着绝缘纸制造工艺进步,浸渍纸—聚丙烯复合绝缘纸材料(paper polypropylene laminate paper,PPLP)逐渐用于高电压、大容量直流电缆中,一定程度上弥补了MI电缆的缺陷,提高了导体运行温度,额定电压也有一定提升。目前,PPLP绝缘电缆工程应用的最高电压等级为±600 kV,最高单极传输容量为1100 MW。虽然浸渍纸绝缘电缆在高压直流联网工程中业绩显著,但其产品主要被其他国家企业垄断,中国海缆厂家均无浸渍纸绝缘电缆产品,在设备生产及制造经验方面几乎处于完全空白的状态[5]。高压直流浸渍纸绝缘电缆主要生产厂家产品参数及工程业绩见表1。
(2)交联聚乙烯海缆(cross-linked polyethylene,XLPE):具有导体运行温度高、输送容量大、加工工艺简单等优点,随着XLPE直流电缆电压等级不断提升,相同电压等级下,XLPE直流电缆成为柔性直流输电技术首选。但由于XLPE绝缘内部空间电荷现象无法实现极性反转,因此目前只能应用于柔性直流输电中。目前工程应用的最高电压等级为±400 kV,用于比利时—英国联网工程,输送容量1000 MW,计划2019年投运。ABB及普睿司曼均已研发出±525 kV XLPE海缆,并通过型式试验,但尚无工程应用。中国XLPE海缆研制虽然起步稍晚,但基于良好的发展基础,目前已具备最高电压等级±320 kV海缆工程经验[6]。高压直流XLPE绝缘电缆主要生产厂家产品参数及工程业绩见表2。
XLPE与MI海缆相关关键技术参数的比较见表3。
表1 高压直流浸渍纸绝缘电缆主要生产厂家产品参数及工程业绩[7-10]
Table 1 The main manufacturer, parameters and achievements of HVDC paper insulated cable
表2 高压直流XLPE绝缘电缆主要生产厂家产品参数及工程业绩[9-13]
Table 2 The main manufacturer, parameters and achievements of HVDC XLPE cable
表3 XLPE与MI海缆技术参数比较[5-13]
Table 3 Parameters comparison between XLPE and MI cable
1.2.2 直流海缆输电工程现状
目前,中国已投运4条柔性直流海底电缆输电工程,分别为上海南汇柔直工程、南澳柔直工程、舟山柔直工程和厦门柔直工程,均采用XLPE直流电缆。其他国家已有超过30个投运及在建的高压直流海底电缆输电工程。其中,欧洲各国由于国土面积普遍较小,工业高度发达,用电负荷密度大,电网结构密集,电网迫切需要实施电能结构的优化配置,以实现电源结构的互补和电量交换。欧洲已成为世界上海底电缆工程建设项目最多、建设规模最大的区域,海缆总长度已超过10183 km,设计交换容量超过22120 MW。其中电压等级最高的工程为苏格兰—英国联网的Western Link工程,采用±600 kV PPLP海缆,路由全长422 km,输送容量2250 MW,工程总造价13.5 亿美元,目前正在建设中。XLPE海缆方面,电压等级最高的工程为英国—比利时联网的NEMO Link工程,电压等级±400 kV,路由全长140 km,输送容量1000 MW,工程预计投资8 亿美元,海缆将由日本J-Power 公司提供,目前海缆正在研发,预计2019年投运[5,10]。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
5月28日,水电水利规划设计总院举办年度报告发布会。会上发布了《中国可再生能源发展报告2024年度》《抽水蓄能产业发展报告2024年度》《中国可再生能源工程造价管理报告2024年度》《中国可再生能源发电工程建设质量管理报告2024年度》。其中,《中国可再生能源工程造价管理报告2024年度》为专业的技术
如何让百公里外的巨量风能跨过波涛汹涌的大海,可靠高效地接入电网?国家电网有限公司历经十余年研发了“海上电力高速公路”——海上风电柔性直流并网技术与装备,为大规模海上风电并网提供坚实保障。近年来,积极应对气候变化、加快推进能源转型已成为全球共识。我国海上风电资源丰富,预计到2030年,
在新型电力系统建设加速推进与成本监审的新形势下,重大工程投资管控面临着前所未有的挑战。如何实现投资效益最大化,如何在确保项目管理规范性的前提下,精准高效地控制工程投资,成为电力行业亟待解决的关键问题。南方电网公司积极探索重大工程投资管控的新思路、新方法、新举措,不断推进管理模式创
5月22日下午,新疆自治区主席艾尔肯·吐尼亚孜主持召开自治区政府常务会议。其中提到,要加快疆内骨干电网建设,开展南北疆特高压柔性直流输电通道研究,加快实施疆电外送。会议要求,要高质量推动数字新疆建设,强化总体谋划、统筹协调,全面推进我区数字化发展,全方位赋能经济社会转型升级。要以基
能源是产业发展的重要动力源泉和物质基础,当前新一轮能源革命和产业变革都在深入推进。大力发展新能源是加快规划建设新型能源体系的重要抓手,而促进新能源与产业协同是以能源转型支撑经济高质量发展的应有之义。(来源:电联新媒作者:刘坚、邓良辰、赵晓东、王娟)促进新能源与产业协同发展是推动能
面对能源转型的时代课题,国家电网有限公司始终敢为人先,破壁攻坚,贡献了中国智慧和中国方案。5月20日,国家电网公司在2025能源电力转型国际论坛发布4项科技成果。今日刊发4项成果内容。高比例新能源大电网运行控制系统5月1日,国家电力调度控制中心调度员通过高比例新能源大电网运行控制系统分析研
能源是经济社会发展的重要物质基础和动力源泉,攸关国计民生和国家安全。党的十八大以来,习近平总书记围绕保障国家能源安全先后发表了一系列重要讲话、作出一系列重要指示批示,提出并不断发展“四个革命、一个合作”能源安全新战略,为深入推动能源革命、加快建设能源强国提供了根本遵循和行动指南。
大国重器再见面|张北柔直工程以绿色能源动脉构建全球能源格局
5月13日,广州供电局2025年基于柔性直流技术的配网台区低电压治理技术服务框架招标公告。基于低压柔性直流技术开展广州地区配电台区低电压综合治理,提高广州电网供电质量。辖区包括11个区局,工作内容如下:1、确定台区低电压情况:根据项目确定台区低电压情况,分析问题并制定初步治理和实施方案,并
5月9日,疆电(南疆)送电川渝特高压直流工程环境影响评价第二次公示。新疆维吾尔自治区塔克拉玛干沙漠新能源基地是国家规划建设的以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型风电光伏基地之一,具备新能源资源转换成电力送出的条件。川渝地区是西部大开发的重要平台,是长江经济带的战略支撑,也是国家推进新
5月9日,中央政治局委员、重庆市委书记袁家军,重庆市委副书记、市长胡衡华率重庆市党政代表团考察正泰。浙江省委书记、省人大常委会主任王浩,浙江省委副书记王成陪同考察。全国政协常委、中国民间商会副会长、正泰集团董事长南存辉等接待代表团一行。袁家军一行深入正泰创新体验中心,听取南存辉关于
北极星售电网获悉,5月28日,东盟—中国—海合会峰会联合声明发布,其中提到,鼓励社会资本和政府部门在能源基础设施建设方面的投资和合作,包括在东盟、中国和海合会相关倡议下的海底电缆和跨境输电等项目,以推动多边电力贸易,加强区域能源联通性、韧性和市场一体化,包括通过可再生能源发电和液化
5月21日,深能汕尾红海湾六海上风电项目500kV海底电缆供货及敷设采购项目招标。公告显示,深能汕尾红海湾六海上风电项目位于汕尾市附近海域,场址面积62k㎡,水深40.7~46.6m,场址中心离岸距离33km,风机离岸超30km。项目总规划容量为500MW,拟建设一座500kV海上升压站和一座500kV海上无功补偿站,海
5月21日,《中广核新能源浙江嵊泗7#海上风电场项目EPC总承包工程项目中标结果公示》。公告显示,中国电建华东院与中交三航局的联合体成功中标该项目,中标价格为1,420,591,732.00元。中广核嵊泗7#海上风电场位于浙江省舟山市嵊泗县小洋山岛北部海域,规划装机容量为252MW,拟安装18台14MW风电机组,配
[华能广东公司风电公司广澳海风场2025至2026年运维船租赁服务【重新招标】]中标结果公示华能汕头广澳海风场位于汕头市东部、南澳县南部海域的勒门列岛附近,风电场总装机容量为594MW,布置54台11.0MW风电机组,同时配套建设1座220kV海上升压站和1座陆上开关站,风电机组发出的电能通过10回66kV集电海底
5月14日,中广核新能源浙江嵊泗7#海上风电场项目EPC总承包工程项目中标候选人公示。《公告》显示,第一中标候选人:中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司与中交第三航务工程局有限公司的联合体,投标报价1420591732.00元。合计单位千瓦EPC价格5637元/kW。据查询,中广核嵊泗7#海上风电场规划装机容
4月28日,汉缆股份发布2024年年报。公司在全年实现营业收入925,973.53万元,同比下降4.12%,归属于上市公司股东的净利润65,512.97万元,同比下降13.81%。报告期末,公司实现资产总额114.45亿元,较上年末增加9.88%;实现归属于上市公司所有者权益81.25亿元,较上年末增加5.83%;报告期末公司资产负债率
近日,在阳江三山岛附近,全国首个海陆一体柔直输电工程正在悄悄搭建一条“海底电缆高速公路”,它能让海上大风车的电像坐高铁一样“嗖”地直达大湾区。这到底是怎样的一项工程?什么是海陆一体柔直输电?海陆一体柔直输电=海上风电+柔性直流输电+陆上电网无缝衔接。就像在海底修了条电力复兴号专线,
近日,江苏中天科技股份有限公司发布公告称,其下属控股子公司中天科技海缆股份有限公司陆续收到《中标通知书》或签署项目合同,确认中标国内外多个海洋能源项目,中标金额共计24.99亿元。其中,国内项目中标金额约为19.19亿元,包括南方电网公司阳江三山岛海上风电柔直输电工程海底电缆及附件项目-包1
4月7日,广东阳江三山岛500千伏海上风电柔直输电工程全面开工,这是我国首个海陆一体送出工程,将广东阳江三山岛的海上风电源源不断送往粤港澳大湾区。据介绍,该工程起于广东阳江三山岛风电场,止于广东江门,线路总长293公里,其中,海底电缆长115公里、陆上输电线路为178公里。工程总投资约103亿元
4月10日,宁波东方电缆股份有限公司(以下简称“东方电缆”)发布《关于中标海陆缆相关项目的提示性公告》。公告披露,近日,东方电缆收到中标公告,确认公司为南方电网公司阳江三山岛海上风电柔直输电工程海底电缆及附件项目(包2)中标人,中标金额约8.99亿元。阳江三山岛海上风电柔直输电工程是全国
4月7日,海南省发展和改革委员会发布关于我省申报第五批能源领域首台(套)重大技术装备推荐名单的补充公示。原文如下:海南省发展和改革委员会关于我省申报第五批能源领域首台(套)重大技术装备推荐名单的补充公示各有关单位:根据《国家能源局综合司关于组织开展第五批能源领域首台(套)重大技术装
厂办大集体指在二十世纪七八十年代由国有企业资助兴办的集体所有制企业,随着我国社会主义市场经济体制不断完善,其体制机制问题逐步凸显,如何对大集体企业进行改革成为国资央企普遍亟待破解的难题。广东电网公司大集体企业在南方电网公司大集体企业中资产总额最大、人员数量最多、企业数量最多,其历
5月30日,国家电网正式上线增量新能源项目机制电价竞价平台。一图读懂机制电价竞价:
国家电网正式上线增量新能源项目机制电价竞价平台
北极星输配电网获悉,5月27日,许昌市投资集团有限公司(以下简称许昌投资集团)正筹划组建中原新型智慧电力装备产业集团(以下简称中原电力装备集团),已与部分产业链企业初步接洽。当日,许昌投资集团在其官网公开向电力装备制造企业、科研院所、金融机构及产业链上下游企业发出邀请。许昌投资集团
2025年5月29日上午,国家电网有限公司召开党组扩大会议,通报了中央组织部关于王志伟同志任国家电网有限公司副总经理、党组成员的决定。上述任职按有关法律和章程办理。
在“双碳”目标的指引下逐步建设新型电力系统,推动能源结构转型,减少温室气体排放,是能源电力行业的重要议题。北京城市副中心以“引绿+赋数+提效+汇碳”为路径推动配电网转型升级;江苏实现基于基准站聚合感知的分布式光伏可观可测;福建莆田湄洲岛奔向“零碳”智慧生活……全国首座“零碳岛”——
2025年5月29日上午,国家电网有限公司召开党组扩大会议,通报了中央组织部关于王志伟同志任国家电网有限公司副总经理、党组成员的决定。上述任职按有关法律和章程办理。
1-4月,全国各电力交易中心累计组织完成市场交易电量19355.1亿千瓦时,同比增长4.0%,占全社会用电量比重为61.3%,同比提高0.56百分点,占售电量比重为75.4%,同比提高0.61个百分点。其中,全国电力市场中长期电力直接交易电量合计为14690.9亿千瓦时,同比增长0.4%。4月份,全国各电力交易中心组织完成
国家电网有限公司2025年华北区域10kV及以下电缆附件协议库存第一次联合采购推荐的中标候选人公示(招标批次编号:GWLHCG-HBDLFJ-2501)
北极星电力网获悉,近日,中国绿发投资集团有限公司公告称,根据国务院国资委党委有关决定,经公司董事会2025年第5次会议决议,由蓝海先生担任中国绿发投资集团有限公司总经理职务。公开资料显示,蓝海,男,1969年3月出生,四川内江人,大学学历,硕士学位,正高级工程师,现任中国绿发投资集团有限公
5月28日,水电水利规划设计总院正式发布《中国可再生能源发展报告2024年度》。2024年,国内可再生能源发电新增装机规模达3.74亿kW,同比增长22.0%,占全国新增电力装机容量的86.3%。可再生能源总装机达到18.9亿kW,占全部发电装机的56.4%,进一步巩固了在电力装机中的主体地位。可再生能源发电量达3.47
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!