土木哀将本文首先从国内外能源发展角度出发,探讨新能源广泛利用给电力系统带来的多源多变换特性,并据此对新一代电网的组成与结构进行描述。在此基础上,详细讨论了新一代电网发展中的6个显著特点,重点分析其核心问题之一——电力系统电力电子化及其包含的5项关键技术,并总结和提炼出多源多变换复杂交直流系统中需要重点研究的基础问题,为新一代电网电力电子技术的进步与发展提出了指导性建议。
能源是国家经济增长和社会发展的重要支柱。自20世纪80年代以来,在诸多因素的主导与推动下,能源行业其技术基础、组织结构与经济模式一直处于逐渐变革的状态,以期最终建立起更加高效、安全与可持续的环境友好型能源利用模式,从而解决能源资源配置这一人类社会面临的重大难题。
美国能源机构认为,今后10年内,全球能源需求估计会增长50%以上,其中工业化国家的需求将增长23%,发展中国家因起点低,能源需求量将增长1倍以上,特别是中国的能源需求量增长将非常突出,必然影响全球能源市场,发达国家与发展中国家以及美国与欧洲国家之间争夺世界能源资源的局面可能会加剧。
电能作为一种可灵活方便使用的二次能源形式,一直是人们关注和研究能源问题的重点。根据美国能源信息部发布的《年度能源评估2011》,如图1所示,在其一次能源的消费结构表中约有40%的一次能源是经转变为电能后再利用,电能在能源消费结构中占据主导地位,其中约31%的天然气,54%的可再生能源,92%的煤转换为电能,而原子能则完全以电能的形式利用。
1)2013年全球发电量能源类型构成中,化石燃料发电量占全球总发电量的比重为70%,与2012年70.5%相比略有下降,而新能源发电在2013年仍延续了高速增长的趋势,同比增速达13%,占全球发电量总额的5.2%,与总体发电量增速缓慢形成对比;
2)2013年全球发电累计装机容量达到5733.2GW,新增装机容量280GW,中国累计装机容量达到1247GW,跃居世界第一,新增装机容量超过100GW,增速9%,其中非化石燃料装机新增容量58.3GW,所属风电和光伏新增装机容量分别为16.1GW和12GW。截止到2013年,中国可再生能源总装机容量(不包括水力发电)116GW,位居世界第一,其后依次为美国、德国、西班牙、意大利及印度[5]。
世界各能源消耗大国均致力于可再生能源的开发与利用,中国在紧跟发达国家发展步伐的同时正走出一条独特的发展道路。
综上所述,开发利用新能源、节能减排、建设新一代电网已成为世界许多国家,包括中国在内的能源发展的重要战略部署,并逐渐产生了以清洁能源替代和以电能替代为主导的能源开发理念,以期提高能源的利用率和应对全球能源环境危机。
总结以上发展特点和关键技术需求,为适应能源发展战略和新能源利用,未来新一代电力系统将呈现出电源类型多、电能变换形式多、电力变换器数量多以及负荷类型需求多的“新概念电网”。
图3构想了新一代电网中多源多变换复杂交直流系统的组成框架。在电源侧,除了传统的大型火力和水力发电基地外,还包括规模化风电和规模化光伏发电基地,它们均通过电力电子变换器集中并网。
这些大规模集中式发电厂通常距离负荷中心较远,因此需要大容量、高电压、远距离电力输送。特(超)高压交流或多端柔性直流输电、固定或可控串联补偿是提高远距离输电能力和电网功率灵活控制能力的经济有效措施,也是未来输电网构架的基本组成单元。
在配网侧,除了传统的通过电力电子变换器从系统取用电能的无源负荷外,还包含同样经过电力变换器接入配网的中小型风力发电和光伏发电等分布式电源以及由分布式电源、储能、负荷构成的以变换器作为接口的微电网系统。
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北极星储能网获悉,宁波象山县交通集团搭建了象山首个可再生能源和电池储能的促进项目——杨家村光储充放直柔检维新能源微网电站。据了解,项目建设容量为1250kVA充电箱变,配置30台直流充电终端,97.2kWh光伏系统,202kWh储能系统。项目投运后,可以实现平均每年发电近10万度,实现碳减排96吨,节约标
6月17日,2023年度“节能服务进企业”暨工业绿色微电网交流研讨会在山东青岛召开。工业和信息化部节能与综合利用司、山东省工业和信息化厅有关负责同志,中国工程院院士王成山,部分地区节能主管部门有关负责同志,相关行业协会、科研院所、能源企业、制造企业代表等500余人线下参加会议,同步线上直播
截至6月15日,山西首个光储一体公用型微电网已平稳运行两周时间。该微电网在陵川县马圪当乡岭西村建成投运,进一步提升了当地的供电可靠性。岭西村位于陵川县东部地区,原属小水电自供自管区,存在电网网架薄弱、供电能力不足等问题。2020年,晋城供电公司接收小水电自供自管区后,扎实推进区域配电网
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日前,江苏林洋亿纬储能科技有限公司全资子公司江苏林洋能源装备有限公司第二条全自动化柔性智慧储能Pack生产线已正式投产!新产线位于林洋集团启东新能源产业园,公司规划建设4条全自动柔性储能Pack生产线GWh储能Pack及直流侧系统。现第二条全自动化柔性智慧储能Pack生产线已投产,
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6月27日下午,“全液冷,更从容”开勒能科全液冷分布式储能系统发布会在用户侧储能发展的高地浙江嘉兴隆重举行。此次发布会聚焦用户侧储能市场痛点,全新发布开勒能科全液冷分布式储能系统解决方案,以开勒自研、自产全液冷储能新品:骐骥233为核心,为用户侧市场客户提供全生命周期、一站式储能系统解
6月26日,桂林阳天特箱新能源有限公司(东莞阳天电子科技有限公司全资投资公司,以下简称“桂林阳天”),北美储能228MW项目首批交付用户。当天中午,桂林阳天数字能源生产基地满载储能产品的集装箱车队依次排开整装待发,车上“热烈庆祝桂林阳天特箱厂首批北美储能产品交付”的横幅显得格外喜庆,客户
6月21日,天津市静海区人民政府关于印发天津市静海区碳达峰实施方案的通知,通知指出,持续提升电力系统调节能力,推动新型储能应用,推广“可再生能源+储能”发展模式,鼓励企业建设集中式共享储能,到2025年新增集中式风电、光伏发电项目原则上配置不低于15%储能设施。持续推进分布式太阳能、生物质
北极星储能网获悉,6月26日,鹤壁鹤淇100MW/200MWh集中式电化学储能施工总承包项目公开招标评审公示。第一中标候选人河南中原能建工程有限公司;第二中标候选人天丰建筑集团有限公司;第三中标候选人河南抗天水利工程有限公司。据悉,该项目拟在鹤壁电厂一期110kV变电站站址上建设。储能部分拟建设规模
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苏州:壮大新能源汽车等战略性新兴产业规模 培育储能等领域的新能源装备制造领军企业
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