中國儲能網(wǎng)訊：以電為中心、全球配置的能源發(fā)展格局，決定了電網(wǎng)技術在未來能源發(fā)展中的關鍵性作用，需要不斷提高電網(wǎng)輸送能力、配置能力和經(jīng)濟性，重點圍繞電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)，加快堅強智能電網(wǎng)技術全面創(chuàng)新，主要領域包括特高壓輸電技術和裝備、海底電纜技術、超導輸電技術、直流電網(wǎng)技術、微電網(wǎng)技術和大電網(wǎng)運行控制技術等。這些技術突破是構建全球能源互聯(lián)網(wǎng)的重要基礎。
特高壓輸電技術和裝備
近年來，中國特高壓輸電技術發(fā)展很快，輸電距離從幾百千米提升到幾千千米，單回線路輸電容量增加到800萬千瓦。未來全球能源互聯(lián)網(wǎng)將以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架，實現(xiàn)全球清潔能源的大規(guī)模、大范圍配置。
特高壓有三個發(fā)展趨勢：進一步提升特高壓輸電容量和距離，研制高可靠性的換流變壓器、換流閥、套管、直流濾波器等關鍵設備，研制適應極熱極寒地區(qū)的特高壓輸電設備。目前，1000千伏特高壓的輸電成本只有500千伏超高壓輸電成本的72%左右。隨著全球能源互聯(lián)網(wǎng)建設，特高壓設備實現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)后，輸電成本將進一步降低。
海底電纜技術
海底電纜技術是實現(xiàn)跨洲聯(lián)網(wǎng)、構建全球能源互聯(lián)網(wǎng)必不可少的關鍵技術。絕緣技術是海底電纜技術突破的重點。目前海底電纜絕緣形式有浸漬紙包電纜、自容式充油電纜、擠壓式絕緣電纜、充氣式絕緣電纜。
高電壓、長距離、大容量海底電纜是未來發(fā)展的主要技術方向。目前，應用較為普遍的是交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜，最高電壓等級為交流500千伏、直流±320千伏。未來交流1000千伏、直流±800千伏、距離長于100千米的特高壓電力電纜研制成功后，可以用于跨海峽電網(wǎng)互聯(lián)，以及深海地區(qū)海上風電和海洋能發(fā)電基地電力送出。
超導輸電技術
超導輸電技術是采用具有高電流密度的超導材料作為導體的輸電技術，當處于超導態(tài)時，導體的直流電阻基本為零，幾乎沒有熱損耗。超導輸電線路的傳輸容量可以達到同電壓等級交流線路輸電容量的3～5倍、直流輸電容量的10倍。目前在研究狀態(tài)的最長超導輸電線路在荷蘭阿姆斯特丹，電纜設計總長6000米。中國超導技術已經(jīng)取得重要突破，超導臨界溫度已經(jīng)提高到-120℃(即153開)左右。
高溫超導體一般為陶瓷材料，延展性差，無法制成長距離輸電線。要實現(xiàn)長距離、大容量輸電，必須在高溫超導材料方面實現(xiàn)重大突破。
直流電網(wǎng)技術
與傳統(tǒng)的直流輸電系統(tǒng)相比，直流電網(wǎng)可以提供更高的供電可靠性和設備的冗余性，適應性更強的供電模式，靈活和安全的潮流控制。直流電網(wǎng)在大規(guī)模清潔能源發(fā)電和分布式電源接入、海洋群島供電、海上風電場群集送出、新型城市電網(wǎng)構建等方面，具有更高的經(jīng)濟性和安全性。
未來構建直流電網(wǎng)，需要在直流電網(wǎng)拓撲與網(wǎng)架構建基礎理論、直流電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)特性及與交流電網(wǎng)相互作用機理、直流電網(wǎng)動態(tài)特性及安全性評價基礎理論、直流電網(wǎng)故障保護與網(wǎng)絡重構方法、直流電網(wǎng)運行可靠性基礎理論與評估方法等方面進行基礎研究。
微電網(wǎng)技術
微電網(wǎng)技術是對分布式供能系統(tǒng)和用電負荷的局域管理技術。目前，國內(nèi)外微電網(wǎng)還處于試驗示范階段，尚未實現(xiàn)商業(yè)化運行。中國已建和在建微電網(wǎng)試點工程有14個。
微電網(wǎng)運行控制目前主要集中在對簡單形態(tài)的交流型微電網(wǎng)的研究，未來需要在復雜形態(tài)的交直流混合微電網(wǎng)、冷熱電聯(lián)供微電網(wǎng)、多微電網(wǎng)并列運行控制技術，以及微電網(wǎng)與大電網(wǎng)協(xié)調(diào)運行等領域深入研究，推動微電網(wǎng)技術創(chuàng)新，更好地融入各國泛在智能電網(wǎng)。
大電網(wǎng)運行控制技術
特大型交直流混合電網(wǎng)(簡稱大電網(wǎng))是電力規(guī)?；袇R集、遠距離跨洲傳輸、大范圍靈活配置的重要基礎平臺，具有接入電源類型多元、設備類型多樣、地域覆蓋廣泛等結構特征，以及輸送容量大、潮流波動頻繁、受擾行為復雜等運行特性。大電網(wǎng)運行控制技術是構建全球能源互聯(lián)網(wǎng)、保障安全穩(wěn)定運行的關鍵。未來有三個發(fā)展方向：大電網(wǎng)安全穩(wěn)定機理、特性和分析技術;實時/超實時仿真和決策技術，評估當前系統(tǒng)的安全水平，給出預防控制策略，輔助調(diào)度人員調(diào)整運行方式，提高電網(wǎng)安全運行水平;電網(wǎng)故障診斷、恢復及自動重構技術。（國家電網(wǎng)）
