中國國土面積有多大?恐怕大多數(shù)人都會答錯。根據(jù)百度搜索得知,中國陸疆面積960萬平方公里,海疆面積299.7萬平方公里。中國的海岸線長達32000公里,面積達500平方米以上的島嶼為6536個,這些島嶼的供電問題該如何解決,剛剛完成海底電纜的舟山五端柔性直流輸電工程,將是一個新的嘗試。
當前,在能源緊缺和環(huán)境污染等問題日益嚴峻的形勢之下,我國在風(fēng)力發(fā)電、太陽能發(fā)電等可再生能源領(lǐng)域的投入不斷擴大,這些能源具有分散性、小型性、間歇性和遠離負荷中心等特點,使得采用交流輸電技術(shù)、傳統(tǒng)的直流輸電技術(shù)有很多固有的缺陷。例如,一些海上鉆探平臺、孤立小島等無源的負荷,如果采用一直以來使用的本地發(fā)電裝置,既不經(jīng)濟,又污染環(huán)境,柔性直流輸電技術(shù)可以采用直埋技術(shù),不僅降低了工程成本、縮短了工程時間,還減少了對環(huán)境的影響。
雖然電力科學(xué)技術(shù)的發(fā)展最早就是從直流電開始的,但是隨著三相交流發(fā)電機、感應(yīng)電動機和變壓器的相繼問世,使得交流輸電和交流電網(wǎng)得到了迅速發(fā)展,并很快占據(jù)了統(tǒng)治地位。然而,隨著用電領(lǐng)域和地域的不斷增大,電網(wǎng)規(guī)模的迅速膨脹,造成了遠距離電纜輸電、異步電網(wǎng)互聯(lián)等問題,這些問題直接導(dǎo)致了交流輸電很難跨越的技術(shù)障礙出現(xiàn)。
柔性直流數(shù)據(jù)不僅具有響應(yīng)速度快、可控性較好、運行方式靈活等特點,還能夠快速獨立地控制與交流系統(tǒng)交換有功和無功功率,提高現(xiàn)有交流系統(tǒng)的輸電能力,提高交流電網(wǎng)的功角穩(wěn)定性,潮流反轉(zhuǎn)方便靈活,因此具有提高交流系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性、功角穩(wěn)定性、減低損耗、事故后快速恢復(fù)、便于電力交易等功能。與此同時,柔性直流技術(shù)具有設(shè)計施工方便靈活、施工周期短、電磁污染低、噪聲污染小、沒有油污染的特點,使得柔性直流特別適合在連接分散的新能源電源、弱交流節(jié)點處的交流電網(wǎng)非同步互聯(lián)、偏遠負荷供電、海上鉆井平臺或孤島供電、提高配電網(wǎng)電能質(zhì)量等領(lǐng)域應(yīng)用。
多端柔性直流相比兩端柔性直流技術(shù),可以同時解決多電源供電和多落點受電的輸電問題,帶來更大的經(jīng)濟性和靈活性。特別是對于大城市和工業(yè)中心供電,一旦受到架空線路走廊限制必須采用地下電纜而不宜采用交流輸電,利用多端柔性直流輸電可向多個換流站供電,未來可能成為線路走廊緊張區(qū)域的重要選擇。
2011年4月,國家海洋局規(guī)定單位和個人可以申請使用無居民海島。多端柔性直流技術(shù)能夠提升島嶼供電的平衡性和可靠性,保障島嶼經(jīng)濟社會發(fā)展及居民生活用電需求,勢必在越來越多的海島建設(shè)和發(fā)展的發(fā)揮著不可替代的作用??梢灶A(yù)計的是,隨著電力電子技術(shù)的快速發(fā)展和大功率全控制型器件性價比的不斷提高,多端柔性直流技術(shù)憑借其優(yōu)越的特性必將成為未來直流輸電技術(shù)的發(fā)展方向。