德国的可再生能源大规模、高比例应用给全球提供了可贵的技术和经验。全球第二大输配电技术供应商西门子12月9日传来令人振奋的消息,其新推出的开创性输电技术——全桥高压直流输电技术将首次用于新获得的9亿欧元ULTRANET工程项目,成为德国向替代能源转型的一个重要转折点,更为出席联合国气候变化巴黎大会的精英们提供了重要的技术手段。
西门子能源管理集团首席执行官Jan Mrosik表示,全桥技术能确保以可靠低损方式远距离输送电能。全桥技术能非常迅速地识别故障,可以防止电网问题演变成大停电事故。这项创新成果是西门子助力成功扩建电网的必要技术,也是过渡到替代能源历程中的一个重要部分。
ULTRANET项目是德国输电系统运营商Amprion与TransnetBW合作建设的一个项目,是德国拟建的三条纵贯南北的高压直流输电线路中第一条的南段,从北莱因-威斯特伐利亚的威斯特法伦,到巴登-符腾堡州的菲利普斯堡,全长340多公里,把电从北部的大规模风电场输送到用电的南部工业中心。西门子在ULTRANET项目中斩获了9亿欧元订单,并首次应用全桥技术。
ULTRANET输电线路两端将分别配备一个输电容量达到2000兆瓦的新一代换流站,起始端的换流站将电力从交流电转换为直流电,末端的换流站再将直流电转换为交流电。借助全桥技术,新开发的西门子变流器将有效地提高输电线路的可用性,低损直流输电线路能实现快速灵活的故障恢复,不必全网断电。这一全新技术的另一个创新之处是,它能在停电后为局部电网再次供电,从而避免长时间停电。此外,它还能保障交流电网的稳定性。
德国政府于10月同意这样的输电线路建在地下,而不是用更少的钱在地面上建高架输电线路。ULTRANET项目具体细节将在今后几个月中商量决定,整个项目大概要用4-5年的时间完成。德国拟建的三条纵贯南北的高压直流输电线路计划在2022年前建成,以实现德国2022年不再使用核电的目标。
高压直流输电是低损耗远距离输电的首选。在德国,高压直流输电技术用于向岸上电网提供来自海上风电场的电力。高压直流输电是一种互联不同频率电力系统的可靠方式,使邻国之间能以精确控制的方式交换电能。
过去四十年来,全球各地建设的高压直流输电线路的总输电容量达到100吉瓦。西门子预测未来十年新增高压直流输电容量将达到270吉瓦。目前高压直流输电市场的规模达到每年30亿欧元左右,预计今后五年内该市场的规模将增长一倍。西门子已在全球各地承建了40多个高压直流输电工程,其中四分之一在中国。
到目前为止,西门子与中国的合作伙伴一起为中国建设了10条高压直流输电线路,其中包括葛洲坝—上海、天生桥—广州、贵州—广东一期和二期。其中,云南—广东输电线路是±800kV特高压直流技术在全球首次投入商业应用,曾以500万千瓦的输电能力称冠全球。
2015财年,广州西门子变压器有限公司获得其公司史上金额最大的变压器订单,为山西晋北到江苏南京的±800kV特高压直流输电工程提供14台换流变压器,金额总计超过5.25亿元。作为国家大气污染防治行动计划的重点输电通道,晋北—南京项目是广州西门子变压器有限公司首个完全独立自主研发的高压直流换流变压器项目,极大地提升了广东省乃至中国电力装备的研发制造能力。