登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
——国家电网全球能源互联网研究院原院长 邱宇峰
为促进能源互联、电力新基建相关产业更好更快向前发展,北极星电力网、北极星电力学院于8月13日-14日,在北京举办“中国电力新基建及能源互联网论坛”,北极星电力网、北极星电力APP对会议进行全程直播。
更多会议现场资讯:
国家电网全球能源互联网研究院原院长 邱宇峰作《支撑电力新基建的柔性交直流输电和储能技术电网》主题演讲。
以下为发言实录:
非常荣幸有机会受主办方北极星的邀请,来跟大家交流一下我们在柔性交直流输电和储能系统方面的一些认识和体会。
电网当前的主要问题、发展方向和挑战是“双高”电网
我今天给大家报告的内容主要有这么五个方面,首先想说一下技术发展的背景。
现在我们电网主要的问题和发展方向就是“双高”电网,双高”电网?就是高比例清洁能源、高比例电力电子装置。为什么是“双高”电网?它的背景就是能源革命这个大背景。为什么需要能源革命?大的背景还是化石能源的短缺,气候变化、环境污染,所以必须要求能源要进行一场革命。这场能源革命它的主要特征是什么呢?就是“双高”。
越来越多的清洁能源会成为电网动力来源的主要部分,我列举一些数字,2019年,清洁能源发电装机占比是40%,预计到2030年希望这个比例要倒过来,现在是四六,然后变成倒的六四。大家都知道清洁能源的特点是间歇性、波动性和相当的不稳定、不确定性,清洁能源要想接入电网,我们要想把清洁能源发电用好,就需要两个大的技术来做支撑。
一个是柔性交直流输电技术,它解决了清洁能源并网的问题。清洁能源的消纳、吸收、利用,各种分布式的能源接入电网也需要电网具备更好的友好性,清洁能源能够即插查即用,同时要有更好的潮流调节控制和变换的能力。我们要具备更好、更灵活的电源供应的能力,比如用户需要直流,可以直接给你直流。你需要的是什么样的交流,直接给你什么交流。未来接入的不像现在就是一般的交流电站只接交流,以后柔性变电站,就是靠柔性交直流技术。
另一个是储能技术,清洁能源的消纳、吸收、利用好,储能技术也是必须的,没有储能技术,我们没有办法大规模的利用清洁能源。
今天讲的是灵活交直流输电,也叫柔性交直流输电FACTS,最早提出这个概念的是美国电科院的Hingorani博士,通过在电力系统中装电力电子装置,增强对电压功角和阻抗的调节控制能力。直流不管是柔性直流也好,常规直流也好,以及FACTS技术,根本上就是电力电子技术,它的发展历程是随着功率半导体器件的发展而逐步发展和演进的。
我们很熟悉最早一代所谓常规直流,就是采用基于晶闸管的LCC换流器的直流,基本是50Hz、60Hz。目前大量的主流器件形式已从半控器件转全控器件,如IGBT、GTO。
再下一步,会从器件的材料上做根本的一些转变,目前正在发展的是碳化硅器件。这些器件的发展就会对装置拓扑带结构来巨大的影响,有半控器件,才有LCC。到了有全控器件,才有了今天所谓VSC的换流器,才有了像STATCOM,以及MMC的柔性直流,这是当前这一代技术的主流。
再往下一代发展,开关频率会进一步提高,发展成碳化硅器件,这个时候功率密度会进一步加大,电压会进一步的提升,从现在千伏级的器件提升到万伏级的器件,到那时候又会有很多新型的拓扑,所以我们常说包括直流技术和FACTS在内的电力电子技术发展规律是一代器件决定一代拓扑从而决定一代应用。
柔性直流最大的优点是有功无功的调节更加灵活迅速
第二部分我们看看柔性交直流输电技术两个主要的部分,一个是柔直,这个名字是我们这个团队在电科院时取的,我们当时取的英文名字是HVDC Flexible,翻译成中文是柔性直流,HVDC Flexible和柔性直流是我们电科院时注册的商标,现在大家都用了,我们也很高兴。
柔直的工作原理,通过有功无功传输方程就能看出,只要我们控制换流器的电压UC以及它与系统电压之间的夹角δ,就能够控制换流器输出有功无功像无转动惯量的发动机一样,在四个象限运行,所以非常灵活,既可以发有功,可以发无功,四个象限毫秒级的调整工作状态,这是以往我们任何传统的电动机发动机所不可能做到的。
为什么它叫柔性或者叫灵活直流?就体现在这儿。他有什么好处呢?最大的优点就是有功无功的调节更加灵活迅速,常规直流是不能发无功的,柔性直流既可以发有功,可以发无功。
另外一个特别重要的方面,柔直相对于常规直流,没有换相失败问题。从原理上就不存在换相失败。常规直流多了之后,给电网带来的换相失败威胁是目前电网运行最头疼的一件事情,希望能采用柔性直流技术替换掉常规直流,彻底解决换相失败问题。柔直没有常规直流所需滤波及无功补偿设备。
还有一大优点是易于构建直流电网。传统直流想了很多办法,想组成直流电网,结果都不可能。倒一个功率方向,得导极性,要构成网,功率方向不能随时控制,电网怎么运行?柔直就没有这样的问题,它的功率方向都是瞬间就变过来。
柔直主要的应用场景,对海上风电新能源的并网,是首选。还有解决换相失败,以及城市孤岛,特别是一些城市当中,比如我们的走廊很拥堵,我们希望在有限的走廊和空间上能够输送更大的容量,怎么办?就得靠柔直。
我们快速浏览一下国内主要的柔直工程,一个是南汇风电场接入上海电网主网,然后是舟山和南奥多端,然后是厦门柔直,是当时达到了全球电压等级最高,容量最大的。再就是渝鄂柔直联网工程。
这个工程很重要,就是张北四端直流电网工程,这是全世界第一个直流电网工程。可以说全世界搞电力电子,搞直流输电,特别是欧洲的专家们梦想了十多年都没有实现,我们在这上面尽管花了很多钱,但是我们是第一次在高端电力电子技术方面做到全球引领,引领全球。张北是±500千伏,不管从电压等级到输送能量,到它所发挥的作用,都是目前全世界最高水平,非常有特点。张北有有风电、光伏、储能,张北四端直流电网工程把张北的清洁能源送到奥运会场所,送到北京,举办冬奥会,也是对它的一个促进。
灵活交流输电技术所有的控制都是围绕功率传输方程来开展的
讲完柔直,我们看看柔交,即灵活交流输电技术FACTS。它所有的控制实际上都是围绕着功率传输方程来开展的,送受端电压 U1U2,系统连接阻抗X,功角δ,不管控制哪一个,提高U2也好,提高U1也好,或者降X,或者改变δ,都可以灵活的改变有功功率的输送。FACTA用的比较多的SVC,还有静态无功补偿STATCOM,其实它俩的作用基本是一样的,只不过一个用半控器件,一个用全控器件。还有单纯改变阻抗的,串联性的,像TCSC,SSSC二者功能基本相当,一个是用半控器件,一个是用全控器件。
再有就是更综合性的FACTS,国网也是在全球用到了最高电压水平,叫统一潮流控制器UPFC。UPFC既控制电压,又可以控制阻抗,还可控制功角,三个可控变量同时控制就可以控制潮流,电网现在越建越密之后,出现很多线路建了,但是没有潮流,电网潮流是按照网络拓扑结构自然分布的,就像田里的水的流动一样。并联型无功补偿设备,比如SVC是用晶闸管对电容、电抗等无源无功补偿装置进行投切和调节控制实现动态无功补偿,STATCOM调节VSC输出电压幅值控制输出无功功率大小和方向实现动态无功补偿,响应速度快。SVG是无功发生器,无功发生器再跟储能结合,既可以发无功,也可以发有功。UPFC相当于并联加串联,协调起来统一控制。
目前柔性交直流输电技术普及受制于器件发展
看看柔性交直流输电技术将来往什么方向发展。因为它是基于器件,而器件决定了应用,所以我们现在很大程度上之所以还不能大量的普及柔性直流,因为受制于器件,目前器件的电流只能达到3000安,要替代掉800万的柔直常规直流,还做不到。必须提升到5000安,器件电压也需要提高,使柔直体积降下来,还有降低子模块电流的容值,这是未来需要考虑的。
还有就是采用一些新的拓扑,比如可以输出三电平的拓扑。器件的水平会不断提升,向更高电压、定制化方向发展。碳化硅器件有更高的耐压,更高的功率密度,体积也很小,做出来的装置损耗小,能量密度高,体积小,体积小非常重要,现在柔直太大了,如果大家去看过,就会知道太大了,所以得想办法降低体积,最重要的还得靠器件提升。因为碳化硅的器件可以做到万伏级,这样体积就会缩小到原来的五分之一、四分之一。
另一个趋势是储能与电力电子设备相结合,这样能发有功,电网形态从传统的电网未来变成柔性电网,从铁疙瘩为主变成半导体化。
氢储能是未来应用于电网中非常重要的一个储能技术方向
简要介绍一下我们储能现在在电网中的一些技术,主要包括机械储能,还有超导储能,化学储能,各种电池,还有氢储能也是非常重要的一个方向。在氢储能基础上发生了合成燃料,把电解水制氢之后,用氢可以变成甲烷,冷热的储能技术。
最后这一部分主要是各种电化学储能的优点和缺点以及发展趋势,没有时间一一细讲了。
总之不管是柔性交流输电还是柔性直流输电,以及储能技术,都是面向未来能源革命,面向能源互联网也好还是智能电网也好,这都是必须的技术,能够支撑未来电网的发展。我就报告这些。谢谢!
(来源:北极星电力网,如需转载请完整转载全文不允许删减)
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。
在南方电网能源发展研究院,有这样一位工程师:她扎根电力行业十余载,从交流输电到特高压直流输电,再到海上风电柔直送出,从工程设计到技术攻坚,始终以“把不可能拆解成下一步”的信念,在电网建设的浪潮中勇立潮头。她,就是王凤云——一位用专业与创新书写能源变革篇章的巾帼标兵。从“设计尖兵”
6月11日至13日,SNEC第十八届国际太阳能光伏与智慧能源(上海)大会暨展览会盛大开幕。特变电工携9大系统解决方案、53件核心产品在国家会展中心4.1H展馆迎接展会观众。本次展会,特变电工以“零碳地球、数智能源”为主题,产品覆盖大型新能源电站、工商业、户用、构网型储能系统等全场景光伏解决方案,以
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,
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
为深入贯彻落实国家“双碳”战略,推动与能源电力领域领军企业深度融合,4月27日,西安交通大学校长、中国工程院院士张立群带队赴中国南方电网有限责任公司(以下简称“南方电网”)推进合作交流,并与南方电网总经理、党组副书记钱朝阳座谈。中国工程院院士、南方电网专家委员会名誉主任委员李立浧,
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,
“十四五”以来,中国能建坚持以习近平新时代中国特色社会主义思想为引领,将科技创新作为“头号工程”,着力打造具有能建特色的新质生产力,开启了以“四型八网”建设高质量发展“四新”能建崭新局面,为全面推进中国式现代化做出了积极贡献。3月20日,中国能建成功举办科技创新大会,并发布20项中国
3月18日,长缆科技发布2024年年度报告。报告期内,公司实现营业收入124207.13万元,同比上升19.18%;归属于上市公司股东的净利润7468.20万元,同比上升3.53%,归属于上市公司股东的扣除非经常性损益后的净利润6918.24万元,同比上升3.86%。实现每股收益0.41元。截至2024年12月31日,公司资产总额256885
今年政府工作报告指出,2024年单位国内生产总值能耗降幅超过3%,可再生能源新增装机3.7亿千瓦。在促进清洁能源开发利用方面,电网能发挥哪些作用?电网企业与各方如何加强合作,推动能源电力高质量发展?记者就此采访了全国人大代表,白马湖实验室有限公司党委委员、副总经理王洁。记者:今年政府工作
2月27日,2025年闽粤直流技术交流活动在厦门举行。活动由国网福建省电力有限公司和广东电网公司联合主办,以“深化闽粤电力交流推动直流技术发展”为主题,邀请国内直流技术领域的知名专家、闽粤两省资深直流技术团队和国内主要设备厂商围绕柔性直流输电新技术、高压直流系统调试测量、大规模新能源柔
近年来,新能源经柔性直流输电(voltagesourcedconverterbasedHVDC,VSC-HVDC)(以下简称“柔直”)送出系统被广泛应用,推动全球电力向着清洁和绿色发展。但是,新能源经柔直送出系统的交流输电线路受两端电力电子装置及控制策略影响,故障时短路电流会存在波形畸变、相角受控、幅值受限等特征。基于
2025开年以来,国家发改委与能源局连发两道政策“组合拳”,深刻改写储能行业的发展逻辑。2月出台的“136号文”明确不得将储能配置作为新能源项目核准的前置条件,终结了持续8年的“强制配储”模式,4月落地的“394号文”明确要求2025年底前基本实现电力现货市场全覆盖。即将到来的电力市场格局变化,
作为中国电气工程教育的顶尖学府和重要源头、“电气工程及其自动化”专业常年全国第一或A+的清华大学电机工程与应用电子技术系(电机系),承载着近一个世纪的荣光与使命,涌现出了以国家最高科技奖获得者金怡濂院士、“八一勋章”获得者马伟明院士、国家电网公司首任总经理赵希正为杰出代表的一大批学
能源与产业协同转型推进中国式现代化全球能源互联网发展合作组织副秘书长周原冰在全面推进中国式现代化的新征程上,能源与产业转型升级已成为落实“双碳”目标、实现高质量发展、打造国际竞争新优势的关键抓手。今年是“十四五”规划收官之年,也是“十五五”规划谋篇布局之年,值此承前启后的关键节点
近日,辽宁鞍山市人民政府发布关于加强协作合力推进全市电网建设的通知(鞍政办发〔2025〕4号)。其中明确,进一步强化电网建设的规划管理。电网企业要聚焦全市经济社会发展目标,围绕新能源发展、需求预测、电源布局、大电网安全、智慧能源系统建设等电网发展重大问题和能源互联网发展、数字化转型、
6月20日,在2025年国家能源互联网大会上,国网杭州供电公司发布全国首个基于人工智能的配网终端。该配网融合终端硬件上采用小尺寸芯片,支持即插即用,每小时功耗仅7瓦,拥有每秒7万亿次的超强算力。终端以“国网光明大模型”和“DeepSeek”为技术底座,融合自然语言识别模型,具备语音自动转换、知识
2025年6月20日-21日,2025国家能源互联网大会在杭州国际博览中心成功举办。本届大会由清华大学、国家电网公司联合主办,清华大学能源互联网创新研究院、杭州市萧山区人民政府、国网浙江省电力有限公司杭州供电公司、中国能源研究会承办,清华四川能源互联网研究院、清华大学碳中和研究院、清华大学国家
6月20日,清华大学电机系长聘教授、青海大学副校长梅生伟在2025国家能源互联网大会上作《人工智能赋能新型电力系统的探索》的主题演讲,演讲从数学角度出发,讲述了深度学习在电力系统中的应用,分享了数字电力系统的概念及其在电力系统中的应用等。他认为,新型电力系统作为国家战略,其核心特征体现
AI大模型时代,我国提出开展“人工智能+”行动,AI智能体(Agent)被认为是“人工智能+”赋能各行各业应用落地的关键。生成式AI的发展是划时代的,堪比50年前个人电脑的出现和30年前互联网的出现,未来10年从个人生活方式到社会经济的方方面面,都会被颠覆或者重构。2025年政府工作报告明确提出持续推
6月20日,国网浙江省电力有限公司杭州供电公司总经理朱炯结合能源电力行业AI实际的应用,在2025国家能源互联网大会上作《人工智能在电网中的探索研究与创新实践》主题报告,报告围绕发展与挑战、创新实践和未来展望三个方面展开。朱炯介绍,从国家层面对人工智能的发展高度重视,尤其是习近平总书记深
2025年6月20日,国家能源互联网大会在杭州国际博览中心隆重召开。本届大会以“人工智能深化协同,能源科技求索创新”为主题,聚焦人工智能与能源科技的深度融合。远景能源高级副总裁、新电网产品平台总裁黄志勇受邀发表主旨演讲,围绕“人工智能赋能新型电力系统的探索”,系统阐释远景以AI为引擎打造
*成都环博会*全球黑科技集结中国环博会成都展时间:2026.6.10-12地点:中国西部国际博览城PART1规模宏大,展商云集中国环博会成都展自2019年在西部首办以来,就备受瞩目。经过多年的培育发展,展会“朋友圈”越做越大,“磁场效应”越来越强。本届展会展览面积再次扩容,众多国内外环保领军企业齐聚一
人工智能是新基建的一个大脑,虽然人工智能和5G、特高压等等都被列为基础设施,但是我们觉得这些硬件基础设施和信息高速公路越宽,如果没有大脑的话,可能就跟人一样,就没有灵魂。我们也是持续的在这个方向去发力,为电网领域提供一个数字化的底座,将基础的A.I.能力通过平台赋能给电力企业。——科大
“新型配网技术形态是交流+柔性直流混合互联配网,可以实现电动汽车、数据中心、储能直接接入,降低交直变换损耗3%;交直流配电可由直流部分直接接入分布式能源,同时协同利用柔直快速调节特性,减少交流配网接入分布式能源的限制,大幅提升分布式电源接入交流配网容量,提高消纳能力;提升配网可控性
清华大学能源互联网创新研究院张罗平在《数字化转型之路的赋能与创新》中介绍了一种“能源互联网插座”。张罗平表示:“‘能源互联网插座’是一种大众参与的商业模式。小公司自己找场地,搞创新创业,通过安装插座,提供碎片化的用电充电服务,自己成长为一个小服务商。任何一个物业管理人员,甚至是农
8月13日,国网能源研究院副院长柴高峰在“首届中国电力新基建及能源互联网论坛”上作了题为《我国能源电力发展展望与战略选择》的演讲,对未来能源发展中的重点问题进行了分析,提出“要坚持节能长期战略方针;要发挥用户侧多能互补作用,提高能效;要坚持集中分布并举,大力开发新能源;要保持煤电发
8月14日,国家电网公司原副总工程师李文毅在“首届中国电力新基建及能源互联网论坛”上作了题为《新业态下的电网规划》的报告,李文毅表示,将来电力所占的市场份额将会越来越大!“十四五”期间,国家将严格控制煤电,全面推进清洁替代和电能替代。下一步电网发展主要就是国家的要求,到2050年我国能
还有一个数字要给大家分享,在一带一路咱们走出去的项目当中,50%都是基础设施建设项目。50%的项目数额里面有50%基本上是跟咱们电力能源相关的,咱们电力走出去的机会是非常之多的。而在总的工程承包总额里面,如果今天我们拿8000亿美元大数来算,基本上有13-15%工程额是跟电力相关的,大家可以看到蛋
2020年8月13日,首届中国电力新基建及能源互联网论坛在北京开幕。长扬科技受邀参会,与来自行业协会、电力企业、研究院、设计院、科技创新企业代表共同探讨电力新基建的发展方向。电力行业作为国家关键基础设施的重要组成部分而备受瞩目。电力行业的发展对于控制系统要求极为严格,因此国家针对电力工
2020年8月13-14日,由北极星电力网、北极星电力学院主办,北京来也网络科技有限公司协办的“首届中国电力新基建及能源互联网论坛”在北京召开。
在能源的转型当中实现管理的变革、产业的升级,但是这一切都离不开人才的支撑。新基建也是一样,卓越的人才队伍才能带来企业的高质量发展。有什么样的用人模式,选择什么样的育人路径非常重要。新的业态一定都是网络化的、信息化的、智能化的。——中电联人才测评中心公司执行董事、中国电力教育协会常
“工业互联网除了生产的实时数据的采集和存储以外,还会需要管理。我认为,工业互联网的核心应该是提质增效。”——中国华能集团有限公司信息中心处长郭森为促进能源互联、电力新基建相关产业更好更快向前发展,北极星电力网、北极星电力学院于8月13日-14日,在北京举办“中国电力新基建及能源互联网论
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!