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深度|我国特高压直流30年:从产业化到抢夺海外“蛋糕”

 吴工图书馆 2017-12-27


2017年12月21日,由中国国家电网公司参与投资建设的巴西美丽山±800千伏特高压直流输电一期工程,在受端巴西伊斯特雷都换流站举行投运仪式。


近年来,我国特/超高压直流快速发展。从1989年9月正式运行的葛南直流开始,中国直流产业经过近30年的摸索和发展,形成了全球最大的直流输电体系。在快速发展中,也培育了有很强的竞争力的产业公司。目前不仅实现了特/超高压直流的国产化,也较自主的研发了特高压直流并实现了产业化。特别是,当前,我国在柔性直流输电领域也具备了较强的竞争力


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受益于全球产业化发展,柔性直流电缆前景广阔

 

柔性直流具有一系列优异的技术性能,特别适合风电场接入等应用领域。目前受造价高、输送容量有限(半导体功率器件功率不足)等限制,还在商业化应用的前期。目前国家电网、南方电网都成功建成了3端、5端等多端柔性直流试验项目,并已试验了±400kV的柔性直流项目,预计±500kV柔性直流项目也将很快投运,柔性直流开始快速商业化。

 

与传统直流输电相比,柔性直流输电的优势主要体现在孤岛供电、有功功率与无功功率控制等方面。如在孤岛供电中,常规直流输电是点对点单向输电,不能实现双向互通,因此不能向没有电源点的电网送电;采用柔直输电技术,可实现电能灵活双向调配,直接向无电源电网供电。在有功和无功控制方面,可以对有功和无功功率进行独立控制,不再需要配置容量巨大的无功补偿装置,运行方式更加灵活,系统可控性获得了极大的提升。

 

与交流输电相比,柔性直流输电的优势主要体现在长距离输电、新能源消纳、成本控制等方面。如在长距离电缆输电中,交流电缆越长,电能损耗越高,输送的有效电能越少,而柔性直流输电即使到末端,其电能都是恒定的。更为重要的是,柔性直流输电可携带来自多个站点的风能、太阳能等清洁能源,通过大容量、长距离的电力传输通道,到达多个城市的负荷中心,这为新能源并网、大城市供电等领域提供了一种有效的解决方案。

 

鉴于柔性直流输电技术特点,由其构成的系统可广泛应用于可再生能源接入、孤岛供电、城市供电、能源互联、分布式等领域。随着新能源的快速发展,全球对柔性直流输电技术呈现出强劲的市场需求。

 

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国内优秀企业具备与国际巨头竞争的实力


超/特高压直流的经济性在全球都得到了较高的认同,目前来看,国网已有“八交八直”特高压工程建成投运,“两交三直”正在建设期,今年新增一条特高压交流核准(预计年底国内还有直流项目核准)。但全球来看,跨区域洲际输电等项目可能逐步展开。合计特高压线路已超过3.2万千米,换流容量达到3.3亿千伏安(千瓦),显著高于全球平均水平。

 

近几年,国内电力装备成功实施巴西美丽山水电送出项目,其中二期主要由中国企业EPC(工程总承包)和提供装备。2017年,中国企业先后拿下巴基斯坦直流输电项目、土耳其凡城背靠背直流项目、英国设德兰柔性直流输电项目在与西门子、ABB的竞争中,均实现了关键设备的中标。后续,中国进行较早前期工作的东非直流、埃及直流有望逐步启动。全球水电送出、长距离大容量输电,未来大部分将采用超/特高压直流输电技术,中国直流产业具备长期输出能力。


 

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 中国企业正在从设备供应商向解决方案提供商转型


我国电力体系长期以来形成了系统化的分工,保护、自动化、电网控制等产品及服务水平已经处于比较领先的地位,企业已经具有较强的总包实力,与国际巨头相比,系统定制化能力以及性价比更优,装备产能具有输出实力。

亚非拉等发展中国家电力消费持续有新增市场。与发达国家相比,包括我国在内的很多亚非拉地区的发展中国家人家装机、人均用电量都处于较低水平,尤其东南亚、南亚各国,这一区域人口接近20亿,除新加坡、文莱外,人均用电量基本都在2kkwh/人以下,电力行业从投资建设到消费的各幻觉都有较大的潜力。


海外市场的增量是高压装备企业实现增长的重要来源。由于传统装备制造的产能和国内的需求已经出现了一定不匹配,而企业又往往资产较重,过去

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