交流特高壓輸電技術應用障礙的原因分析
交流特高壓代表了傳統電網技術的最高水平,一般理解上沒有爭議。世界電網100多年的歷史,是一部沿著“單機容量越來越大、供電越來越集中、電壓等級越來越高”的發展史。交流特高壓技術在工程應用中的成功表明,我國高壓絕緣、電氣設備制造和電網運行控制技術處于世界前列。不過,驕傲也不算太遺憾。由于特高壓固有的缺點,社會進步和新技術的快速發展,特別是能源互聯網的建設,
這個方案至少有四個問題:
一是不符合電網改革的潮流。電網電壓等級越高,電網集中度越高,與電網分布扁平化的發展方向背道而馳。事實上,交流特高壓不僅可以在未來電網中找到自己的位置,在能源轉型的過渡期也不需要它。理論和實踐都表明,只要對各種電源的發展進行合理規劃和布局,無論是在國外還是國內,電網的最高電壓都可以保持在特高壓水平,可以滿足之前電網發展的需要。能量轉換。當能源互聯網建設的大幕拉開時,超高壓的交換實際上已成為能源技術革命的對象。
二是增加電網復雜性和安全風險。交流特高壓方案需要在現有 500 kV 電網上再增加 1000 kV 電網。結果使我國電網的電壓等級從現有的5層增加到6層(即變為0.4/10/110/220/500/1000 kV),成為我國電網最復雜的電網。世界。更嚴重的問題是,當風電、太陽能等可再生能源占比越來越高時,整個電網的轉動慣量會越來越低。此時的交流特高壓電網就像一些粗大的梁柱,在越來越少的柱子上,其脆弱性和穩定性可想而知。面對未來數百萬無慣性、低慣性的分布式電源,
第三,需要付出更高的環境成本。傳統電網是“立體”結構,每一級電壓基本對應一層電網。各級電網為疊加關系,用戶接入最低一級電壓網絡。從某種意義上說,高壓電網是低壓電網的“重復建設”,因為上一級電網不能替代下一級電網(尤其是變容的建設)。1000 kV交流特高壓輸電線路和變電站占地面積相當大。交流特高壓電網的建設,意味著增加一層電網需要付出更多的環境成本。
四是成本高,能量損失大,經濟效益差。由于采用了一層電網,整個電網的投資和總能量損失都增加了。結果表明,“交流特高壓電網+直流特高壓+500 kV電網”比“直流特高壓+500 kV電網”低。由于電壓高,交流特高壓建設會出現很多意想不到的問題,導致投資爆發式增長。例如,華東交流特高壓環網過江工程,最初設計的塔線就是過江。受航運影響,改為吉爾管道從河底穿越,全長約6公里,投資4。760億元(單位公里投資是普通交流特高壓線路的45倍)。如此大的投資成為電網的“允許成本”后,降低輸電價格的愿望就難以實現。
如果全國真的建設交流特高壓同步電網,除了成為世界上電壓等級最高的電網之外,成為世界上最大、最復雜、風險最大、占用率最高、輸電價格最高的電網顯然是不明智的。