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全球能源互联网构建跨洲特高压骨干网架

http://www.freshpower.cn 2015-12-2 13:26:55

    全球能源互联网的跨洲骨干架构主要由“一极一道”大型可再生能源基地外送通道、洲际联网通道构成。未来“一极一道”大型可再生能源基地电力外送和洲际大容量交换通道将主要采用特高压交直流输电技术。跨洲特高压骨干网架是全球能源互联网的顶层网架,承载着“一极一道”等大型可再生能源基地电力送出以及各大洲之间电力交换等功能,主要包括北极地区电力外送通道、赤道地区电力外送通道和跨洲联网通道。

 

北极地区风电外送通道

 

北极与东北亚地区输电通道。北极地区的喀拉海风电基地到中国华北地区的距离在4400千米左右;白令海峡风电基地到中国华北、日本和韩国的输电距离在5000千米左右,处于±1100千伏特高压直流输电经济距离的覆盖范围内。未来,这些风电基地可考虑向东北亚地区送电,到中国的输电通道均为陆上通道,可采用架空线的特高压直流输电技术;到日本、韩国可采用特高压直流海底电缆。

 

北极与欧洲地区输电通道。未来,随着欧洲北部陆地和北海风电资源完成开发,可以加快格陵兰岛、挪威海和巴伦支海风能资源开发向欧洲送电。

 

北极与北美洲输电通道。白令海峡风电基地在向东北亚地区送电的同时,还可建设特高压输电通道,跨过白令海峡向北美洲西海岸的负荷中心地区送电。格陵兰岛南部风电可通过特高压直流海底电缆输送到加拿大东海岸,再向美国东部负荷中心地区送电,可采用陆上±1100千伏特高压直流输电线路。

 

以上输电通道不仅可以解决北极地区风电外送问题,而且以北极地区重点风电基地为支点,实现北半球的亚洲、欧洲、北美洲电网环形互联,充分发挥大电网互联优势。此外,利用各大洲间的时差,将北极风电分时段送各大洲,以满足各洲白天的高峰负荷需要,同时提高北极风电利用效率。

 

赤道地区太阳能发电外送通道

 

北非与欧洲输电通道。北非地区的太阳能发电基地到欧洲电网南部的距离,最近的仅为几十千米,最远的也不超过1500千米,跨洲电网互联的地理条件优越,基于当前技术就可实现联网送电。

 

中东与南亚输电通道。中东地区太阳能发电基地向南亚的印度西部地区送电距离在4000千米左右,可采用特高压直流海底电缆到达伊朗,再采用陆上特高压直流输电线路途经巴基斯坦送入印度西部负荷中心的孟买地区。

 

澳大利亚与东南亚输电通道。澳大利亚向东南亚送电通道距离长、跨海路段多,对联网技术要求较高,目前基础条件较为薄弱。从澳大利亚北部太阳能发电基地采用特高压海底电缆跨海500千米左右登陆印度尼西亚,再通过较短跨海距离经新加坡并穿过马来西亚半岛到达泰国。整个通道距离在6000千米左右,需要进一步提高±1100千伏特高压直流技术及跨海输电能力。

 

通过以上输电通道的建设,不仅可以解决赤道地区太阳能发电基地电力外送问题,而且可以实现南、北半球有关大洲电网的互联。由于这些洲在时区上相差不大,太阳辐照强度与负荷大小存在一定程度的同时性,如北非阳光高照的时候,正是欧洲负荷高峰时段,更有利于发挥太阳能发电的作用。同时,由于南北半球的季节差异,还可以取得季节互补效益。

 

重点跨洲联网通道及发展进程

 

非洲与欧洲距离较近,存在气候差异,负荷特性互补,联网经济效益明显,具有很好的联网条件。输电距离不超过2000千米,技术上易于实现。

 

亚洲与欧洲时差显著,负荷特性具有较好的互补性。未来亚洲与欧洲联网优先考虑南北两个特高压输电通道。北通道形成连接中国、中亚国家和欧洲中部的特高压输电通道。中国国家电网公司对中亚与欧洲联网,已开展多年研究,不存在技术问题,实施条件较好,预计在2030年前后可实现联网。南通道以中东太阳能发电基地为支撑向东连接印度和东南亚地区,向西延伸至欧洲南部地区。

 

非洲与中东地区地理位置相邻、联网优势明显,联网后有利于北非、中东太阳能发电在欧亚非之间的优化配置。北非、东非太阳能和风能基地通过中东与欧洲—亚洲南部联网通道相连,实现非洲与亚洲联网。

 

亚洲与北美洲联网可以发挥两洲时差优势,互联通道经由中国东北、西伯利亚,跨越白令海峡,连接至北美洲阿拉斯加,然后进入加拿大和美国位于太平洋西海岸的负荷中心。

 

欧洲电网与北美洲电网之间具有显著的错峰效益,未来可以格陵兰岛风电基地作为支撑,实现欧洲与北美洲联网。2050年,格陵兰岛风电将大规模开发并向欧洲、北美洲送电。同时,综合考虑时差效应、风电出力曲线、欧洲和北美洲负荷特性以及电源装机结构的互补性,实现格陵兰岛风电基地的合理开发与电力消纳,以及欧洲和北美洲电网的联合运行。(来源:中国能源网)




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