近日，中國(guó)西電集團(tuán)所屬西安西電電力電子有限公司在陜西西安揭牌成立。該公司旨在更好地推動(dòng)我國(guó)電力電子事業(yè)蓬勃發(fā)展，助力以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)建設(shè)，為中國(guó)電力事業(yè)提供自主可控的電力產(chǎn)品。
長(zhǎng)期以來(lái)，火電、水電等作為電網(wǎng)主要支撐性電源，有力保障了電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。隨著“雙碳”目標(biāo)推進(jìn)，新能源占比不斷增加，而同步發(fā)電機(jī)電源比例不斷降低，電力系統(tǒng)面臨系統(tǒng)平衡機(jī)制由“確定性發(fā)電跟蹤不確定負(fù)荷”轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;不確定發(fā)電與不確定負(fù)荷雙向匹配”?，F(xiàn)有可控電源的深度調(diào)節(jié)能力難以抵消新能源出現(xiàn)的隨機(jī)波動(dòng)性等問(wèn)題，電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行將受到嚴(yán)峻考驗(yàn)。
“就目前而言，基于新能源的特性，電網(wǎng)是沒(méi)辦法無(wú)限接納新能源并網(wǎng)的。”西安西電電力電子有限公司執(zhí)行董事婁彥濤表示，目前，在實(shí)際工程中廣泛使用的變流器采用跟網(wǎng)型控制策略，其外部表現(xiàn)為電流源特性，無(wú)法承擔(dān)按需提供慣量保持供需平衡（頻率穩(wěn)定）和平穩(wěn)電網(wǎng)電壓，隨著新能源發(fā)電裝置的不斷增加，系統(tǒng)擾動(dòng)對(duì)電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的影響越來(lái)越明顯。
婁彥濤表示，近年來(lái)，隨著大規(guī)模新能源建設(shè)的推進(jìn)，暴露出了系統(tǒng)安全穩(wěn)定風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題，包括整個(gè)系統(tǒng)一次調(diào)頻能力不足、故障影響范圍擴(kuò)大等，對(duì)電網(wǎng)造成了較大沖擊。
在西安西電電力電子有限公司副總經(jīng)理白世軍看來(lái)，當(dāng)前存在的新能源打捆水電、火電并網(wǎng)送電，其實(shí)也是從保障電網(wǎng)穩(wěn)定考慮，一定程度上限制了大規(guī)模新能源規(guī)模外送的需要。為了應(yīng)對(duì)新能源發(fā)電高比例并網(wǎng)導(dǎo)致傳統(tǒng)電網(wǎng)慣性減弱的問(wèn)題，新能源裝備的創(chuàng)新發(fā)展以及構(gòu)網(wǎng)型技術(shù)越來(lái)越被行業(yè)所關(guān)注。
據(jù)了解，構(gòu)網(wǎng)型變流器是通過(guò)在變流器控制環(huán)節(jié)中模擬同步發(fā)電機(jī)的運(yùn)行機(jī)制，讓新能源發(fā)電機(jī)組變得像同步機(jī)一樣對(duì)電網(wǎng)有足夠的支撐能力。“在風(fēng)電、光伏等新能源發(fā)電側(cè)，打造構(gòu)網(wǎng)型并網(wǎng)技術(shù)，能夠幫助提升電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。”婁彥濤認(rèn)為，構(gòu)網(wǎng)型技術(shù)的實(shí)現(xiàn)將極大程度地降低當(dāng)前大規(guī)模新能源并網(wǎng)的電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)。目前這一技術(shù)已經(jīng)在國(guó)內(nèi)外的新能源變流器、儲(chǔ)能系統(tǒng)中開(kāi)展了部分研究示范，其技術(shù)應(yīng)用前景被寄予厚望。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，西北電網(wǎng)2022年預(yù)計(jì)新能源投產(chǎn)超4千萬(wàn)千瓦（包括沙漠、戈壁、荒漠大型風(fēng)光基地項(xiàng)目），總裝機(jī)將超過(guò)1.8億千瓦，同時(shí)，電化學(xué)儲(chǔ)能投產(chǎn)將突破300萬(wàn)千瓦，西北電網(wǎng)將迎來(lái)史上新能源投產(chǎn)規(guī)模最大的一年。為此，西北電網(wǎng)也在相關(guān)規(guī)劃中提出，要持續(xù)做好涉網(wǎng)性能提升，加快新能源抗擾、主動(dòng)支撐、感知能力改造，推動(dòng)其從“并網(wǎng)”向“組網(wǎng)”轉(zhuǎn)變；積極試點(diǎn)支撐新型電力系統(tǒng)的構(gòu)網(wǎng)型新能源和儲(chǔ)能涉網(wǎng)技術(shù)，盡可能避免“先投產(chǎn)、再改造”的發(fā)展老路。
婁彥濤透露，“構(gòu)網(wǎng)型”電力電子變流器推廣應(yīng)用是電網(wǎng)企業(yè)、新能源設(shè)備制造商、新能源業(yè)主等多方博弈發(fā)展的過(guò)程。未來(lái)，市場(chǎng)剛性需求會(huì)比較強(qiáng)烈，目前主流設(shè)備廠商都在布局相關(guān)產(chǎn)業(yè)。西安西電電力電子有限公司正在做相關(guān)領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)布局。
與此同時(shí)，隨著新型電力系統(tǒng)構(gòu)建的加快，電力行業(yè)的電力電子化趨勢(shì)也日趨明顯。婁彥濤認(rèn)為，以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，給電力電子技術(shù)帶來(lái)了巨大的發(fā)展空間。他表示，現(xiàn)有的傳統(tǒng)并網(wǎng)方式還存在損耗高、占地大等問(wèn)題，西安西電電力電子有限公司提出基于全國(guó)產(chǎn)化IGCT-Plus器件為核心的新型構(gòu)網(wǎng)型高壓級(jí)聯(lián)電力電子裝備，通過(guò)電力電子級(jí)聯(lián)的方式，具有電壓支撐和主動(dòng)慣量支持特性，維持電力系統(tǒng)穩(wěn)定性。同時(shí)與跟網(wǎng)型設(shè)備相比在占地面積、建設(shè)周期和設(shè)備運(yùn)維等方面都有較大的優(yōu)勢(shì)，是未來(lái)電力電子裝備發(fā)展的趨勢(shì)，具有廣闊發(fā)展與應(yīng)用前景。
據(jù)悉，西安西電電力電子有限公司以“深耕電力電子技術(shù)新領(lǐng)域，開(kāi)創(chuàng)零碳柔性配電新生態(tài)”為使命，核心業(yè)務(wù)覆蓋多場(chǎng)景電力電子變流器、交直流混合配網(wǎng)解決方案、先進(jìn)儲(chǔ)能并網(wǎng)解決方案、電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)與治理解決方案以及第三代半導(dǎo)體功率器件封測(cè)技術(shù)研發(fā)。
婁彥濤表示，中國(guó)西電集團(tuán)在電力電子行業(yè)有著深厚的積淀，從設(shè)計(jì)制造到產(chǎn)業(yè)鏈布局都有著先發(fā)優(yōu)勢(shì)。西安西電電力電子有限公司的成立將繼續(xù)承擔(dān)起央企責(zé)任與使命，致力融合智能化技術(shù)和先進(jìn)電力電子技術(shù)。除關(guān)注解決大規(guī)模新能源并網(wǎng)消納問(wèn)題外，公司還將全力打造新型柔性配電網(wǎng)尖刀產(chǎn)品和解決方案，如百兆瓦的級(jí)聯(lián)式直掛儲(chǔ)能、構(gòu)網(wǎng)型電力電子變流器等，為零碳柔性配電新生態(tài)貢獻(xiàn)西電智慧，為中國(guó)西電集團(tuán)實(shí)現(xiàn)成為世界一流智慧電氣系統(tǒng)解決方案服務(wù)商的目標(biāo)提供強(qiáng)有力支撐。
評(píng)論