特高压更新与柔直前景解析

特高压更新与柔直前景解析 特高压工程更新：十四五期间计划毭开工至少两条交流、五条直流特高压工程，同时进行多个预研及前期规划项目。新增特高压可能项目：沙河荒等新能源基地外送特需，考虑10条左右支流，青海到广西项目具有较大概率纳入规划。十五五规划前瞻：十五五期间可能毭会有更多项目的研究储备与论证，重点关注新增直流外送项目。 特高压更新与柔直前景解析 特高压工程更新：十四五期间计划毭开工至少两条交流、五条直流特高压工程，同时进行多个预研及前期规划项目。新增特高压可能项目：沙河荒等新能源基地外送特需，考虑10条左右支流，青海到广西项目具有较大概率纳入规划。十五五规划前瞻：十五五期间可能毭会有更多项目的研究储备与论证，重点关注新增直流外送项目。 2.十四五新能源外送展望 新型电力系统：特高压直流传输技术面临容量限制，目前±800千伏直流常规传输可送8GW，±1100千伏可勉强送12GW；送电能力达到 10GW仍具有挑战。 未来规划：十四五期间外送电力容量规划为150GW；看好后续直流传输项目的持续增加，预测每年新增3-4条直流通道。 柔性直流技术（柔直）应用正增加，但与常规直流技术相比，其设备需求和技术特点有所不同，例如换流阀和相关设备的需求会有变化。 3.柔性直流技术的革新与优势 特高压直流输电技术从传统直流发展至柔性直流，后者消除了无功补偿需求、减少谐波、提供电网支撑，且无换向失败风险，适用于电网薄弱、孤岛供电。 柔性直流技术的设备配置较传统直流简洁，不需要滤波器等设备。柔性直流变电站配置成本约为传统直流的2.5至3倍。投资决策需综合考虑电网支持能力和电网结构稳定性，以及经济性。融资成本、设备成熟度也是关键因素。 4.藏东南特高压输电展望 藏东南至湾区特高压输电线路大概率采用柔性直流传输技术，因西藏电网支撑能力弱、电网复杂，且系统对扰动敏感。预期特高压输电容量多为8吉瓦，但考虑到技术限制和经济性，10吉瓦方案尚存在挑战。 长期看好海风特高压直流传输技术，其发展受机械容量提升和成本降低驱动，对于远离陆地资源丰富区域尤为关键。 5.直流输电系统成本与改造讨论 电压应用可调节：直流输电系统的电压水平（±400千伏，±300千伏，±250千伏）具有可调节性，不像交流电尽管严格但阀值较低，意味着设备成本可能较低。 特高压直流改造潜力有限：目前国内特高压直流改造项目不多，进行改造的可能性近期内不大，主要障碍包括空间限制、设备更新成本高，并受政策协调困难影响。 背靠背直流逐渐减少：背靠背直流主要用以限制特高压交流故障影响范围，新建此类项目意义递减，未来可能会有更多借助1000千伏交流电网进行的更广范围连接。 6.特高压电力系统短路难题探讨 限制短路电流问题：广东采用1000千伏交流环网或南瑞方案限制短路电流，长三角珠三角电流问题或促进特高压交流发展。设备进步与解决方案：国内开关厂研究更大容量断路器，像APP已有产品，或通过设备平行解决短路电流问题。 直流需求变化：当前直流主要满足能源基地外送，市场对存量直流改造及单独电流问题的需求不明显。 Q&A Q：特高压项目的增补数量有多少？”十四五”和”十五五”期间的特高压规划分别如何？ A：目前，特高压项目在调整中，毭主要分三种类型：即将开工建设的项目，在”十四五”期间启动的项目有两条交流项目和五条直流项目，具体涉及的项目包括攀枝花到晋中、蒙西到晋中的交流项目，以及内蒙古送江苏、玉门送上海和重庆、青海送广西等直流项目。这些项目前期已进行相关研究和规划工作。其次，在”十四五”期间要开展研究的项目，包括胶东交流项目和新疆东北支流等。最后就是”十五五”期间可能开展的项目，包括研究和论证阶段的项目。青海和甘肃新能源基地的容量极大，总容量约450吉瓦。如果考虑一半的送电需求，就需要约10条支流。目前规划已包括多条直流外送，但具体落点还未确定。其中，青海到广西的项目可能性较大。对于即将开工的项目，”十四五”应该会看到两条交流和五条直流项目的开工，这是相当确定的。而在”十五五”的规划中可能有8至10条项目，包括两个支流的研究工作以及研究论证阶段的项目。此外，”十四五”的规划中还有一些未确定的项目，可能包括库布齐到上海、乌兰布和到京津冀、腾格里（贺兰山）到中东部和巴丹吉林到上海的交流项目。青海到广西的项目由于南方电网对新能源的需求较大，有望优先开工建设。 Q：国家是如何考虑和裁定特高压项目的优先顺序的？ A：选定项目优先开工建设主要考虑区域对新能源的需求，尤其是南方电网对新能源的需求较大，且其服务区域内新能源资源有限。因此，南方电网一直在推动从西藏、青海和甘肃等地送电。此外，国家对碳排放有具体要求，这也是促使青海到广西项目可能优先开工的一个原因。 Q：在”十五五”规划下，对于特高压新能源外送通道，现在的预期是10条，送电容量可能达多少，并且是否存在增加的可能性？ A：特高压直流外送可能性预计有毭10条通道。目前常规±800千伏直流线路可以送8吉瓦电量，而投运的±1100千伏线路如准东到安徽可以达到12吉瓦。然而，实际上要送达10吉瓦可能还是有一定难度的，因为柔性直流系统的电流容量受限。此外，新能源外送的装机量预期为11吉瓦，外送通道为8吉瓦，但这是基于风光装机容量和同时率考虑的。未来若考虑风光资源条件，外送通道的实际数量可能会增加，但这还需要依据具体规划。 Q：”十四五”期间的新能源输送量预计是多少，未来每年新开工的直流通道需求将如何？ A：在”十四五”期间，新能源的输送量可能要达到150吉瓦，而到”十五五”期间还需额外输送165吉瓦。按照目前规划，未来几年每年可能需要维持开工3到4条直流通道的速度来满足需求。 Q：特高压交流和直流在电力系统中各自有什么定位？又预计将有多少新增直流和交流项目？A：直流输电主要负责新能源的点对点送电，而交流输电则主要用于构建更高电压级别的电网，使能源电力能在更广阔范围内流通。目前西北地区已经建有750千伏的电网，1000千伏主要在西北以外建设。交流项目数量预计不会太多，因为已建的环网多数已经形成，今后更多起加强功能作用。因此，直流项目将是主导，但具体数目还要看后续的详细规划安排。 Q：柔性直流传输技术（柔直）与传统直流传输技术有哪些区别？特别是在装备需求上的差异。 A：柔性直流传输是一种新技术，与传统的直流输电相比，它可以提供更灵活的电力流控制，这对于接入波动较大的可再生能源尤为重要。在技术设备层面，柔直相比常规直流技术来说有不少差异，例如柔直所需的换流阀类型不同，可能需求变化。具体到加油厂设备层面的变化，也存在一定的增加或减少。这些技术的应用和发展，将对特高压输电市场的投资决策产生重要影响。 Q：常规直流与柔性直流相比有哪些优点？柔性直流在技术上有何创新？ A：柔性直流相对于常规直流有几个显著优点。首先，柔性直流不需要无功补偿，谐波水平较低，因为可以直接控制功率电子器件进行电流切换。其次，支撑电网的需求较小，能在电网较弱的区域或孤立地区独立提供电力。再有，无换向失败的风险，因为电流方向能被IGBT反向控制。此外，柔性直流适合构建多端直流系统，不需要配置如滤波器、电容、电抗、电阻和断路器等设备。新技术主要利用高功率的IGBT(绝缘栅双极型晶体管)器件，使得操作更加灵活可控。 Q：在无功补偿方面，柔性直流相比常规直流有哪些变化？ A：虽然柔性直流技术大幅减少了无功补偿的需求，但并非完全不需要。柔性直流项目仍配置了一些无功补偿设施，主要用于支撑系统，但数量明显减少，大约是原常规直流的1/10。 Q：柔性直流项目的成本与常规直流相比如何？ A：柔性直流的换流阀成本显著高于常规直流。如果以±800千伏的直流系统为例，常规直流的换流阀的投资大概在6亿至7亿人民币，而柔性直流可能需要18亿到20亿人民币，大致是常规直流的2.5倍到3倍。整体两个站的投资大概在36亿到40亿人民币左右。 Q：选择常规直流还是柔性直流时，有哪些主要的考虑因素？ A：决定使用常规直流或柔性直流的因素包含两个方面。首先是系统需求，如果当地电网较弱，可能会考虑使用柔性直流；如果当地电网较强，大型电厂或旋转电机附近，倾向于使用常规直流。其次，经济性也是一个关键因素，因为柔性直流成本高于常规直流。设备的成熟度和应用情况也是评估的重要方面。对于特定项目的选择，比如陕西到河南、陕西到安徽、藏东南到湾区的线路，基于系统和经济因素的分析，陕西到河南的线路可能优先选择常规直流，因为配有较强电源支持；而陕西到安徽的线路和藏东南的项目可能还在评估中，需要进一步研究以确定最合适的技术方案。 Q：西藏东南到湾区的特高压项目是否会采用柔性直流输电技术？ A：是的，藏东南到湾区的输电通道很可能采用柔性直流输电技术。首要原因是西藏电网的支撑较弱，海拔较高，不方便建立大量变电站来支持输电网架的结构。直流输电技术的使用在这里面临更大的可能性。 Q：藏东南的输送量可能是多少？ A：就藏东南地区而言，其输送量有可能是8吉瓦，也有可能是10吉瓦。目前，柔性直流技术的应用受到阀流电流容量的限制。当前最高可以做到的容量是5000万安培。如果要实现10吉瓦的输电，电流会达到6250万安培，这在设备层面仍然具有挑战性。所以，目前更可能的是8吉瓦对应5000万安培。Q：“十四五”规划新增的特高压输电线路中有哪些可能采用柔性直流技术？ A：“十四五”期间可能增加的特高压线路中，如果输电系统较弱，例如从青海到青贵的项目，很可能会采用柔性直流技术。由于内蒙古地区电源较多，从内蒙古输送出去的输电线路采用柔性直流的可能性不大。整体而言，预计可能会有一条采用柔性直流，而其他四条可能会是传统的直流或交流输电方式。 Q：对于未来柔性直流技术的发展和应用前景，您有何看法？ A：如果柔性直流技术的成本能够降低，预计会促进该技术的更广泛应用。从现阶段来看，电网可能认为当柔性直流技术的价格降至2.5~3倍的水平时是可接受的。如果价格能进一步降至1.5~2倍，则融资和发展速度会更快。考虑到技术的快速发展和成本降低，这使得未来“十五五”期间柔性直流技术的应用前景十分乐观。 Q：海上风力发电与柔性直流输电相结合的发展前景如何？ A：海上风力发电技术日益成熟，其容量也在不断增大。向深海和更远海域的发展趋势清晰可见。随着海上风力发电机和汇集电量的逐步增大，对更高容量的输电解决方案的需求也随之提升。特别是在像广东、上海、浙江这样的地区，它们本身的可再生能源较为匮乏且对新能源需求较高，海上风力直流输电有着巨大的发展空间。 Q：海上风力发电站的成本怎样评估？对于这类项目的投资看法如何？ A：海上风力发电与常规输电项目有所不同。由于其容量受限，不可能输送过大的电量，因此可以降低电压以减少海上平台的建设规模和成本。目前，可能会使用800千伏的电压对外输送海上风力电能。从长远来看，随着技术水平的提高和规模化生产的推动，成本有望进一步降低，从而提高投资价值。Q：柔直在选择使用±400千伏、±300千伏或者是±250千伏的直流电系统时，在设备价格上是否有优势？ A：柔直系统由于电压可以设定，并非像交流系统那样固定，因此在电压较低时，与常规的直流输电相比，其设备成本从阀值本身来讲应该是较低的。 Q：关于某些大型海风柔直项目的阀价值量，以及存量直流改造项目的可能性和对投资的影响。A：目前，对海风柔直阀的具体价值量我不清楚，但可以了解情况。至于存量直流改造项目，国内实例不多，唯一的葛洲坝至上海的支流改造是因为电压等级较低，要提升容量。目前官方没有信息显示会有更多的现有直流需要改造。如果考虑到设备的设计寿命是40年，目前运营的设备尚未接近使用极限。然而，在未来15年内将现有直流改为更高的容值或扩大容量的可能性仍然存在。改造的难点在于，如果要提升传输容量，设备的体积和占地会变大，而现存的站点周围往往已有建筑，扩大占地面积实际上是不现实的。而且，支持更大容量的新线路意味着需要更换原有的塔架，且在很多