随着新能源和高科技的兴起,直流电开始回归。如同一百年前爱迪生掀起的直流电之争一样,一场大讨论在全世界范围内被掀起,只是这次讨论的重点是直流电与交流电能否协同发展。
肖立业,中国科学院电工所所长,他和他的团队是为数不多的在国内专注研究直流电的专家团队之一。肖立业一直对直流电的前景充满了憧憬,他认为随着可再生能源的比重日益提高,输电网可能会出现交流网和直流网共存的局面,随着直流电网技术日趋成熟以及负载对直流供电需求的增加,最后电网可能逐渐演变成以直流为主导的模式。对此,肖立业所长接受了记者的专访。
记者:随着新能源和高科技的兴起,直流电又重回人们的视野,您怎么看直流电的回归?
肖立业:现有交流大电网存在安全稳定性问题。具有间歇性和波动性特点的可再生能源大量接入电网后,电网的安全稳定性、输送能力的提升、双向功率流动与控制等都将面临更大的挑战。如果仍然以交流模式为主导,则电网的不可预知性和安全稳定性问题将会更加突出。
第一,由于可再生能源的主要利用方式是发电,未来电网的规模将比当前有成倍的增长,如果仍然以交流模式为主导,则电网的稳定性将受到威胁。第二,由于可再生能源具有间歇性和不稳定性的特点,且其发电模式(特别是太阳能光伏发电与风力发电等)与传统发电模式有根本性的不同,进而对交流电网的安全可靠运行带来重大挑战。第三,由于可再生能源具有分散性的特点,靠近负荷侧就地利用的分布式发电也将是一种重要的方式;这就是说,未来的电力用户也将是电力供应方,分布式发电采用什么样的运行模式与大电网并网运行,也将是未来电网面临的重要课题。第四,随着可再生能源逐步替代化石能源,目前以化石能源为基础的能源消费系统将采用电力(例如,电动汽车将采用电池),这就使得未来电网的负荷构成及负荷特性也与目前电网有很大的不同。
记者:就新能源而言,直流电的优势是什么?
肖立业:发展直流电网技术,将从根本上解决电网所面临的挑战。直流电网技术已经成为当今电网技术发展的重要方向和未来发展趋势,欧美国家已经制定计划采用直流电网解决海上风电的接入问题。
从输电网层面来讲,直流输电网不存在交流输电网固有的稳定问题,且当输送相同功率时,直流输电线路造价低;另外,直流输电还具有网络损耗小、对通信干扰小等众多优点。因此,采用直流输电网的模式,对于建设大规模的可再生能源电网是最为合理的选择。
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