2017-跨区域互联电网技术发展与展望_36页-3mb

大规模电力互联总结

核心内容

大规模电力互联是实现未来跨区域电力网络的关键组成部分，有助于提高能源系统的可靠性、经济性和可持续性。国际能源署（IEA）在《大规模电力互联：跨区域电力网络的技术与前景》报告中，分析了当前技术状况、未来需求、区域案例以及市场与监管框架，为政策制定者提供了实现电力系统整合的建议。

主要观点

1. IEA的使命与目标：

   • IEA成立于1974年，致力于确保成员国能源供应的安全性，并推动可持续能源政策。
   • 目标包括提高市场透明度、促进全球能源技术合作、以及解决全球能源挑战。

2. 电力网络的重要性：

   • 电力传输是清洁能源系统的关键支撑。
   • 随着可再生能源（如风能和太阳能）的迅速发展，电力网络需要适应更高的灵活性和互联需求。

3. 技术发展趋势：

   • 高压直流（HVDC）技术在长距离、大容量电力传输中具有成本优势。
   • HVDC可以连接不同频率的电网，适用于异步电网互联。
   • 超高压（UHV）技术正在推动极端远距离资源的传输。

4. 未来电力互联的潜力：

   • 随着可再生能源占比的提升，互联技术将发挥更大的作用。
   • 互联可以平衡供需差异，减少峰值负荷需求，提高系统灵活性。

关键信息

当前全球电力互联状况

• 全球已有约250 GW的互联线路和高压输电线路，相当于法国和意大利的总发电能力。
• 2015年，欧洲同步电网（UCTE）的总装机容量超过1 TW。
• 随着可再生能源的快速发展，欧洲的VRE（可变可再生能源）发电占比在2015年达到12.8%。

技术需求与展望

• 长距离低成本互联：

  • HVDC在超过600-800 km的距离上成为最经济的传输方式。
  • 未来计划中的项目包括北海电网（NSN）和中国新疆-安徽±1100 kV UHV线路。

• 异步电网互联：

  • HVDC技术能够连接不同频率和电压的电网。
  • 当前全球已有约13 GW的异步电网互联线路，未来计划连接南美洲和日本。

• 远程资源与负载互联：

  • 通过提高电压和传输距离，可以实现更远的资源输送。
  • 例如，巴西的里奥马德拉 HVDC线路将亚马逊地区的水电输送到圣保罗地区，距离达2800 km。

• 可变可再生能源的整合：

  • HVDC和柔性交流输电系统（FACTS）是整合可再生能源的重要工具。
  • 丹麦的新连接器 Skagerrak 4 是专门为高风能占比设计的，容量为1.4 GW。

区域案例分析

欧洲大陆互联

• 现状：

  • 欧洲同步电网（UCTE）由24个欧洲国家和北非国家（阿尔及利亚、突尼斯、摩洛哥）组成。
  • 2015年，西班牙和法国之间的互联容量从1.4 GW提升至2.8 GW，未来目标为8 GW。
  • 西班牙和摩洛哥之间有两条400 kV海底电缆，最大传输能力为1400 MW。

• 电力贸易：

  • 摩洛哥的进口电力主要来自西班牙。
  • 西班牙的VRE发电占比为21%（风能18%，太阳能3%），预计到2021年将增至15%。

• 政策与前景：

  • 欧洲委员会设定了2020年10%的电力互联目标，并计划在2030年提升至15%。
  • 互联可以平衡欧洲和北非的季节性电力需求差异。

美洲互联（SIEPAC）

• SIEPAC（美洲电力互联计划）旨在通过高压直流输电技术加强美洲国家之间的电力互联。
• 项目包括连接北欧与英国的海底电网（NSN），容量达1.4 GW。

东南亚电力互联（ASEAN Power Grid）

• 东南亚正在推进区域电力互联，目标是建立统一的电力市场。
• 项目包括连接印尼、泰国、马来西亚、越南等国的输电线路。

市场与监管框架

• 投资需求：

  • 未来电力互联需要大量投资，特别是在传输和分配系统方面。
  • 投资需考虑成本分配、市场机制和政策激励。

• 市场机制：

  • 电力互联有助于优化相邻市场的电力调度和平衡。
  • 柔性资源和互联线路的增加将提高系统运行效率。

• 政策支持：

  • 欧洲政策框架鼓励北非国家的可再生能源电力贸易。
  • 各国政府和国际组织正在推动电力互联的建设与合作。

未来展望

• 技术进步：

  • HVDC和UHV技术的成熟将为跨区域电力互联提供更多可能性。
  • 未来可能会出现更多多端口VSC-HVDC项目，特别是在新兴市场。

• 经济与环境效益：

  • 互联可以降低峰值负荷需求，提高能源利用效率。
  • 有助于减少温室气体排放，支持全球能源转型。

• 挑战与机遇：

  • 互联建设面临政策、技术和资金等多方面的挑战。
  • 但其在提高能源安全、促进可再生能源发展和推动全球能源合作方面具有巨大潜力。

结论

大规模电力互联是实现未来清洁、可靠和经济能源系统的必要手段。随着技术进步和政策支持，跨区域互联将成为全球能源合作的重要组成部分。IEA的报告强调了在不同区域加强电力互联的必要性和可行性，并为未来电力系统的发展提供了政策和技术建议。