世界各國與中國高壓直流輸電系統(tǒng)市場及未來發(fā)展趨勢

眾所周知,我國幅員遼闊,能源分配不均,負(fù)荷發(fā)展不均衡,水資源集中在西南省份,煤炭資源集中在中部、西北省份,負(fù)荷集中在東部沿海地區(qū),因此必須另一方 面,電網(wǎng)互聯(lián)是電力工業(yè)發(fā)展的必然趨勢。近年來我國多項(xiàng)大中型輸電工程已成功使用此項(xiàng)輸電技術(shù)取得了顯著的成果,高壓輸電技術(shù)在實(shí)現(xiàn)電力市場經(jīng)濟(jì)中也有著多項(xiàng)交流電所不能替代的優(yōu)勢,在實(shí)現(xiàn)大電網(wǎng)互聯(lián)中有著至關(guān)重要的作用。

高壓直流輸電(HVDC)即采用高電壓的直流輸電系統(tǒng)。在長距離輸電與海底電纜輸電的情形下,高壓直流輸電相較于現(xiàn)行的交流輸電系統(tǒng),傳輸電量大、損失較小,因此成本較低,但在短距離的情形下現(xiàn)行的交流輸電系統(tǒng)成本則較便宜。

與傳統(tǒng)交流輸電相比高壓直流輸電投資較少,電能損耗較低,因此在長距離的電能輸送方面更有優(yōu)勢,電源點(diǎn)與負(fù)荷中心電輸送效率更高。與交流輸電相比,輸出同樣的功率,直流架空線路可節(jié)省約三分之一的鋼芯鋁線,三分之一的鋼材,三分之一的線路造價,線路損耗。直流輸電的電能損耗一般為每1000公里為3%,隨著電壓等級和結(jié)構(gòu)的不同而有所差異。

高壓直流輸電(HVDC)是利用穩(wěn)定的直流電具有無感抗,容抗也不起作用,無同步問題等優(yōu)點(diǎn)而采用的大功率遠(yuǎn)距離直流輸電。輸電過程為直流。常用于海底電纜輸電,非同步運(yùn)行的交流系統(tǒng)之間的連絡(luò)等方面。高壓直流輸電系統(tǒng)包括換流器、換流變壓器、平波電抗器、交流濾波器、直流避雷器,控制保護(hù)設(shè)備,輸電線等。新冠疫情對部分高壓直流輸電系統(tǒng)供應(yīng)鏈造成一定的影響。

目前世界各國主要廠商包括Hitachi ABB Power Grids,Siemens,Prysmian Group,中國西電,GE Grid Solutions,特變電工,許繼集團(tuán),Nexans,NKT,Toshiba Energy Systems & Solutions,Mitsubishi Electric等,2020要全球前十大高壓直流輸電系統(tǒng)廠商占據(jù)了約71%的市場份額。預(yù)計(jì)未來幾年行業(yè)競爭將更加激烈,尤其在中國市場。目前,國內(nèi)參與高壓直流輸電系統(tǒng)行業(yè)競爭的企業(yè)主要有中國西電,特變電工,許繼集團(tuán),南瑞繼保等企業(yè)。

近年來,受益于國家在高壓輸電設(shè)備國產(chǎn)替代政策的推動,以及多年來技術(shù)積累帶來的產(chǎn)品實(shí)力的提升,國產(chǎn)高壓直流輸電系統(tǒng)廠商的市場份額持續(xù)攀升。國產(chǎn)高壓直流輸電系統(tǒng)陣營不斷壯大的趨勢對國內(nèi)高壓直流輸電系統(tǒng)市場競爭格局產(chǎn)生了一定影響,市場競爭不斷加劇。?高壓直流輸電在我國電網(wǎng)的發(fā)展中,一直占有重要的位置,隨著近些年直流輸電優(yōu)勢越來越明顯,加強(qiáng)我國高壓直流輸電技術(shù)的研發(fā),大力發(fā)展設(shè)備制造和輸電技術(shù),結(jié)合我國現(xiàn)有的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和控制保護(hù)技術(shù),提高直流輸電的穩(wěn)定性和安全性,促進(jìn)我國電網(wǎng)的發(fā)展。未來輸電技術(shù)的發(fā)展,必然具有經(jīng)濟(jì)性、安全性等特點(diǎn),直流輸電技術(shù)雖然經(jīng)過了多年的發(fā)展,相關(guān)的設(shè)備和技術(shù)都趨于成熟,但是依然有很大的發(fā)展空間,尤其是在輸電電壓等級、減少故障幾率方面,如果能夠在這些方面取得突破,我國直流輸電技術(shù)必然會取得更大的進(jìn)步。